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Settore Scientifico Disciplinare
Ecologia BIO/07
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PALERMO
FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI
DOTTORATO IN BIOLOGIA ANIMALE XXIII CICLO
LA QUALITÀ IN ACQUACOLTURA: VALUTAZIONI SUL
PRODOTTO E SULL’AMBIENTE
La Dottoranda
Valeria Antonia Tumbarello
Tutor Il Coordinatore del Dottorato di Ricerca
Ch.mo Prof. Antonio Mazzola Ch.mo Prof. Nicolò Parrinello
Co-Tutor
Dott.ssa Salvatrice Vizzini
Anno Accademico 2010 - 2011
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1 INTRODUZIONE
L’acquacoltura, termine che comprende l’allevamento di organismi acquatici
vegetali ed animali, in ambienti di acque dolci, salmastre e marine, è un’attività
che affonda le sue radici in tempi molto antichi. Le testimonianze dell’antica
Cina, dell’antico Egitto a quelle Fenice e Romane, ci ricordano il continuo
tentativo dell’uomo di intervenire anche sul ciclo vitale degli organismi acquatici
per poterne controllare la disponibilità e la proprietà. Si tratta dell’insieme delle
attività che sono finalizzate alla produzione controllata degli organismi
acquatici.
Con riferimento alla specie prodotta, si parla più specificatamente di
molluschicoltura (molluschi), crostaceicoltura (crostacei), alghicoltura (alghe) e
di piscicoltura (pesci); e con riferimento al carico di energia supplita
esternamente dall’uomo si suddivide in tre diverse tipologie: estensivo,
semiestensivo ed intensivo.
L’allevamento estensivo non richiede elevati apporti di energia supplementare
per ottenere l’accrescimento del prodotto e le produzioni sono dell’ordine di
chilogrammi per ettaro. L’energia trofica è a carico dell’ambiente ed è un’attività
che si svolge su grandi estensioni e in ambienti naturali o seminaturali.
L’acquacoltura estensiva può essere praticata in ambienti costieri protetti,
confinati e in ambienti lagunari, mentre nel caso di acque dolci, in laghi o dighe.
Le aree possono estendersi da alcune migliaia di mq a migliaia di ettari con
investimenti economici che sono finalizzati alle sole opere idrauliche (argini,
canalizzazioni, dragaggi).
L’allevamento semi-intensivo richiede somministrazione di alimenti e più elevati
apporti di energia supplementare. L’accrescimento degli organismi dipende sia
dalla disponibilità dell’alimento naturale che da quello somministrato dall’uomo
con la funzione di dieta integrativa. Questa pratica produttiva può prevedere la
concimazione delle acque, che permette fioriture di fitoplancton e di
conseguenza favorisce la produzione di zooplancton e di organismi bentonici,
aumentando la disponibilità di alimento naturale per gli organismi allevati.
Nell'allevamento intensivo è invece di fondamentale importanza l’intervento
umano per la somministrazione di alimenti con formulazioni complete e
bilanciate adatte alle specie allevate, introdotte dall’esterno. Per una migliore
crescita e qualità dell’organismo allevato, le materie prime usate per la
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produzione di mangimi vengono scelte con particolare attenzione in funzione
della loro digeribilità e dell’eco-.
I mangimi utilizzati per l’alimentazione di pesce sono composti principalmente
di farina e olio di pesce , in percentuali che variano dal 50% fino all’80%.
L’impiego di tali materie è determinante per l’ottenimento di mangimi di elevata
qualità perché non si tratta di sottoprodotti ma di derivati da pesce fresco di
basso pregio commerciale. Vengono poi utilizzate materie prime di origine
vegetale, costituite in gran parte da farine di soia. Inoltre, come leganti, vengono
utilizzati amidi derivati dal frumento.
In Italia, l’allevamento ittico intensivo si è praticato in impianti a terra con
vasche o bacini artificiali di dimensioni ridotte dai 100 ai 10.000 (ma più
frequentemente da 300 a 1.000) metri quadrati, caratterizzati da un battente
d’acqua di circa 100 cm e da una pianta a canale (raceway) oppure
assimilazioni ad un quadrato o ad un rettangolo poco allungato (pond).
Negli ultimi anni, tuttavia, è notevolmente aumentato l’allevamento intensivo in
mare, chiamato maricoltura, che si effettua in gabbie e/o recinti collocati sia in
prossimità della costa - “in shore” - sia in mare aperto - “off shore; tale attività
consente il superamento di numerosi vincoli cui sono soggette le strutture a
terra (disponibilità e captazione delle acque, instabilità dei parametri fisici,
restituzione delle acque reflue). L’investimento di capitali è minore, come minori
sono i costi di produzione; l’utilizzo diretto del mare e, quindi, la migliore qualità
delle acque rispetto ad un allevamento fatto a terra riduce anche l’incidenza di
malattie che possono colpire i pesci.
L’allevamento off shore, con l’impiego di gabbie galleggianti al largo, ha
permesso, tra l’altro, di ridurre i conflitti emersi per l’uso di spazi e risorse nelle
aree costiere dove insistono altre attività antropiche.
L’acquacoltura ha implicazioni ambientali molto rilevanti. Essa, infatti, opera su
due componenti fondamentali ed altamente sensibili degli ecosistemi acquatici
quali l’acqua stessa e le popolazioni ittiche. La prima subisce un’inevitabile
alterazione della sua qualità in presenza di un impianto di allevamento, mentre
le altre sono esposte a manipolazioni che interferiscono direttamente e
indirettamente sui loro compartimenti e sulla struttura genetica delle
popolazioni.
Il rapporto tra acquacoltura e ambiente è diventato sempre più oggetto di
dibattiti tra acquacoltori, ambientalisti, ecologi e amministratori. La ragione del
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contendere sta nell’individuare e definire quelli che devono essere i confini tra
conservazione ed acquacoltura nel quadro di uno sviluppo sostenibile.
La F.A.O. (Food and Agriculture Organization delle Nazioni Unite), nel definire lo
sviluppo sostenibile, afferma che la gestione e conservazione delle basilari
risorse naturali devono soddisfare continuamente le necessità umane in
relazione sia alle condizioni attuali che a quelle future. Lo sviluppo sostenibile
deve “salvaguardare la terra, l’acqua, gli organismi animali e vegetali, le rispettive
risorse genetiche e deve essere, inoltre, non degradante per l’ambiente,
tecnologicamente appropriato, economicamente valido e socialmente accettabile”.
Oltre alla conservazione delle risorse naturali e della biodiversità, affinché
un’acquacoltura possa rientrare in una logica di sostenibilità, deve svilupparsi
tenendo in debita considerazione la riduzione degli inquinamenti delle acque,
l’uso di tecnologie appropriate ai luoghi e alle diverse situazioni, la produzione
di profitti e di benessere economico con il minimo costo e la limitazione di
contrasti e conflitti sociali.
La sostenibilità passa anche attraverso un’acquacoltura responsabile, secondo il
codice di condotta F.A.O. (1995) che prevede, fra l’altro, la valorizzazione dei
sistemi marino-costieri, con un dimensionamento delle produzioni adeguato alla
ricettività dell’ambiente e con l’adozione di tutti i possibili accorgimenti
tecnologici per la neutralizzazione degli inquinanti.
L’obiettivo principale è quello di sviluppare un modello che integri la produzione
con la conservazione delle risorse naturali, la sostenibilità ambientale, la
salvaguardia ambientale e il mantenimento di ambienti estremamente pregiati
da un punto di vista naturalistico e con alto grado di vulnerabilità. In
particolare, s’intende giungere alla formazione di un modello di capacità
portante sostenibile per ogni sistema considerato.
Nel caso specifico dell’utilizzazione di simili ambienti per scopi acquacolturali, la
determinazione dei livelli di capacità portante ambientale si fonda sullo studio di
eventuali effetti di “amplificazione” ottenibili dalla somma della produzione di
materia organica autoctona ed alloctona proveniente dall’acquacoltura e sul
controllo dell’eventuale impatto delle pratiche di acquacoltura (Mazzola, 2006).
L'impatto su un ambiente è dato dall’insieme degli effetti causati da un evento,
un'azione o un comportamento sull'ambiente nel suo complesso. L'impatto
ambientale mostra quali effetti può produrre una modifica, non
necessariamente negativa, all'ambiente circostante.
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In acquacoltura, il termine “impatto” viene generalmente usato per definire gli
effetti dei reflui degli allevamenti sull’ambiente e codifica quelle attività di
controllo che portano all’analisi delle conseguenze ambientali sotto il profilo
degli inquinanti classici; si parla di impatto anche riferendosi alle conseguenze
che l’acquacoltura può avere sulla struttura genetica delle popolazioni naturali.
Le linee guida per la pianificazione delle mitigazioni ambientali che si intendono
adottare prendono spunto dalle Normative e dai Regolamenti vigenti in molti
Paesi, ove le attività di maricoltura rappresentano una quota importante del
Prodotto Interno Lordo.
Le normative attualmente in vigore sono la legge 146/94 (che recepisce la
Direttiva CEE 85/337 e 97/11), il D.Lgs 152/06 (che recepisce le direttive CEE
91/271e 91/676) e il D.P.R. 12.04.96.
Con l’entrata in vigore della Direttiva 97/11/UE, le attività di maricoltura e
acquacoltura sono soggette anche al processo di VIA. L’applicazione di tale
direttiva è prevista sia nei casi di attivazione di nuovi impianti sia nei casi di
ampliamento di attività già esistenti. La valutazione di impatto ambientale è
sottoposta alla direttiva CEE 85/337, inerente la verifica degli effetti degli
impianti sulle aree marine circostanti. Essa richiede ai soggetti proponenti
progetti che prevedono l’uso delle risorse ambientali di fornire alle Autorità
competenti informazioni sullo stato dell’ambiente che si intende utilizzare e
sugli effetti potenziali che le attività antropiche potrebbero avere sull’ambiente
stesso.
In Sicilia, l’Assessorato Regionale Territorio ed Ambiente in concomitanza con il
Dipartimento di Ecologia dell’Università degli Studi di Palermo, l’ISPRA e l’ARPA
Sicilia si sono adoperati per fornire degli indirizzi generali per il contenimento
dell’impatto sull’ambiente derivante dalle attività di maricoltura per definire ed
individuare aree idonee da destinare all’acquacoltura, assicurando compatibilità
ambientale ai sensi della Direttiva 92/43/CE del 2001, inerente la presenza di
Siti di Interesse Comunitario (SIC), relativamente a specie ed habitat soggetti a
specifiche misure di protezione, o considerando corpi idrici a rischio ai sensi
della Direttiva 2000/60/CE.
Esistono, quindi, diverse normative a livello comunitario e nazionale che
dovrebbero assicurare che lo sviluppo economico sia accompagnato da misure
che permettano di non incidere negativamente sull’ambiente naturale.
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Inoltre, per una sistematica vigilanza e controllo, la Comunità Europea ha
predisposto strumenti di controllo volontari per il mondo produttivo, quali quelli
rappresentati da EMAS (Eco-Management and Audit Scheme) e da Ecolabel.
Con l’applicazione del Regolamento CE n. 761/01-EMAS al settore della
piscicoltura, si ha un Regolamento Europeo che stabilisce uno schema
Comunitario al quale possono aderire, su base volontaria, le organizzazioni che
intendono migliorare le proprie prestazioni ambientali, attraverso la riduzione
dell’impatto ambientale.
Nel panorama degli strumenti volontari di ecogestione, occorre ricordare che
anche in ambito ISO (International Organization for Standardization), è stato
adottato uno standard per certificare i sistemi di gestione ambientale attraverso
la normativa ISO 14001, recepita dal CEN (Comitato Europeo per la
Normazione) e dall’UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) nel 1996. Questi
due strumenti (EMAS e ISO) rappresentano oggi gli unici riferimenti per quelle
aziende che vogliono produrre tenendo sotto controllo l’impatto ambientale delle
proprie attività, e rappresentano un elemento fondamentale per operare nella
direzione di un’acquacoltura ecocompatibile, anche per sensibilizzare i
consumatori verso i prodotti da essa derivati.
La Commissione Europea, il 22 giugno 2006, ha varato un “Piano d'azione a
favore della biodiversità” per la pesca e l’acquacoltura che dovrebbe contribuire
ulteriormente alla realizzazione di questi obiettivi. Il piano prevede una serie di
azioni dirette alla riduzione dell'impatto ambientale, dei problemi di natura
veterinaria, nonché azioni intese a limitare i problemi che potrebbero insorgere
con l'introduzione di specie non autoctone a fini di allevamento. Nel contempo,
l’acquacoltura dovrebbe essere riconosciuta come uno dei molteplici utilizzatori
del capitale naturale, con gli stessi diritti dei settori in concorrenza con essa per
spazio e risorse.
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2 EFFETTI AMBIENTALI E QUALITÀ IN ACQUACOLTURA
L’acquacoltura mondiale è cresciuta nel corso degli ultimi 50 anni da una
produzione di meno di un milione di tonnellate a circa 51,7 milioni di tonnellate
nel 2006; con un valore di 78,8 miliardi di dollari, essa rappresenta il settore in
più rapida crescita di produzione alimentare di animali con un consumo
procapite che va da 0,7 kg nel 1970 a 7,8 kg nel 2006, e un tasso di crescita
medio annuo di circa il 7% (FAO, 2008).Essa è destinata a superare la pesca
come attività che procura pesce come fonte di nutrimento.
Lo scenario dell’acquacoltura mondiale è fortemente dominata dall’Asia, che
rappresenta l’89% della produzione in termini di quantità e il 77% in termini di
qualità. Questo predominio è dovuto alla produzione della Cina. Essa produce il
77% di tutte le carpe (ciprinidi) e 82% delle riserve globali di ostriche (ostreidi).
In Cina lo sviluppo di un’acquacoltura tradizionale e moderna ha portato ad
aumentare la disponibilità di prodotti ittici anche nelle aree interne, con benefici
effetti sulla qualità dell’alimentazione, il che non è poco nel paese più popolato
del mondo.
L’acquacoltura nella Comunità Europea ha conosciuto uno sviluppo notevole
negli ultimi anni. La produzione comunitaria annuale sfiora 1,2 milioni di
tonnellate, il valore supera 2,1 miliardi di euro, il numero di posti di lavoro in
acquacoltura è di circa 57.000 ed è aumentato del 3% all'anno durante l’ultimo
decennio. Essa rappresenta attualmente circa il 15% del volume e il 25% del
valore dei prodotti della pesca comunitaria, e ha contribuito al miglioramento
della situazione socio-economica di numerose comunità costiere, generando
occupazione e benessere.
In Europa è il branzino (Dicentrarchus labrax) ad essere la prima specie marina
commercializzata coltivata ed è il pesce allevato più importante nel bacino del
Mediterraneo (FAO, 2006).
L’orata (Sparus aurata), prodotto leader nelle produzioni del mediterraneo
(Gómez-Requeni et al., 2004), secondo la FAO - Pesca e Acquacoltura e Servizio
Informazione Statistica- ha avuto una produzione nel 2008 di 133.026
tonnellate. La qualità delle sue carni, ed il suo conseguente elevato valore
commerciale, hanno reso la produzione del prodotto fresco uno business
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redditizio, provocando un aumento significativo della produzione di orata nel
corso degli ultimi dieci anni (Addis et al., 2010).
Il quadro generale delinea, pertanto, un'evoluzione positiva, pur tuttavia
l'acquacoltura comunitaria deve ancora far fronte a diversi problemi.
Nonostante tali numeri, i tassi di crescita per la produzione di acquacoltura
sono in rallentamento, in parte a causa di preoccupazioni dell'opinione pubblica
sulle pratiche di acquacoltura, sull’inquinamento ambientale e sulla qualità del
pesce.
Proprio le relazioni tra acquacoltura e ambiente sono di estrema importanza.
Bisogna adottare pratiche di allevamento che ne assicurino la sostenibilità,
tenendo anche presenti le esigenze in materia di norme sanitarie e di qualità dei
prodotti. Ciò investe simultaneamente due scenari generalmente separati: da un
lato lo sviluppo economico attraverso le attività delle imprese, dall’altro la tutela
delle risorse ambientali.
Le differenti tipologie di allevamento aprono interessanti prospettive per
controllare la qualità del pesce prodotto. L’enorme sviluppo delle differenti
tecniche di acquacoltura garantisce ai nostri mercati un rifornimento costante
di alcuni prodotti ittici in termini quantitativi, di qualità e pezzatura.
A fronte di un aumento del consumo di prodotti ittici che si osserva in questi
ultimi anni e che trova una giustificazione in una maggiore attenzione da parte
del consumatore nella scelta dei prodotti alimentari, diventa sempre più attuale
la necessità di garantire un prodotto ittico di allevamento che più si avvicini a
quello naturale.
L’allevamento di organismi marini in intensivo (gabbie o impianti continentali)
rappresenta una potenziale causa di impatto nell’ambiente circostante (Mazzola
et al., 1999; Mirto et al., 2000). Il degrado che può provocare sulle aree limitrofe
è funzione dell’intensità delle attività di allevamento e delle caratteristiche
ecologiche e fisiche dell’ambiente che ospita le attività stesse. In generale,
l’impatto di un impianto dipende dalla sua dimensione produttiva, dalle
tecniche di allevamento adottate e dalle caratteristiche funzionali degli
ecosistemi interessati, in termini di capacità portante, livelli di resistenza e
tempi di resilienza.
La produzione intensiva e l'uso di sostanze chimiche che vengono utilizzate negli
impianti, hanno sollevato preoccupazioni ambientali e hanno messo in dubbio
la qualità del pesce allevato nei confronti del pesce selvatico. L'uso di sostanze
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chimiche (ad esempio, sostanze terapeutiche, prodotti farmaceutici, agenti
antivegetativi) utilizzate nell’attuale acquacoltura e, ancora, il mangime a base
di oli di pesce essenzialmente proveniente dalla cattura di piccoli pelagici e la
presenza di sostanze inquinanti nelle acque circostanti possono, tutti insieme,
influire sul benessere e sulla qualità del pesce allevato e degli ecosistemi in
generale. (Fernandes et al., 2009).
Pur tuttavia, l’utilizzo controllato di sostanze chimiche associato ad una
responsabile selezione dei siti di ubicazione degli impianti, possono garantire dei
bassi livelli di sostanze inquinanti nei pesci allevati che in alcuni casi risultano
essere più bassi dei livelli riscontrati nei pesci selvatici (Fernandes et al., 2009).
Anche l’arricchimento di nutrienti influenza l'ambiente modificando le
caratteristiche fisiche e chimiche nei dintorni dell’area in cui è presente un
impianto (Holmer, 1991; Sarà, 2007). Tali modifiche possono avere un effetto
notevole sia sulla colonna d'acqua che sulla chimica dei sedimenti (Holmer,
1991, Iwama, 1991; Wu et al., 1994; Pearson e Black, 2000; Kalantzi e
Karakassis, 2006; Sarà, 2007).
Il battente d’acqua sotto la gabbia, la velocità e la direzione della corrente,
possono influenzare sensibilmente la sedimentazione del mangime e del
materiale fecale e fanno sì che l’area interessata sia più o meno ampia, anche se
normalmente gli effetti maggiori si hanno entro un raggio di circa 50 m
(Kadowani et al., 1980; Warren-Hansen, 1982; Merican e Phillips, 1985). Si
vengono a creare così, diversi fenomeni in seguito all’arricchimento organico .
L’espansione degli allevamenti intensivi, spesso sviluppati in ambienti costieri,
dove a volte non si ha un ottimale ricambio idrico, provoca un arricchimento di
nutrienti tale da sollevare serie preoccupazioni circa l’impatto dato da
biodeposizioni (Sarà et al., 2006): il mangime non utilizzato, i prodotti di scarto
del metabolismo delle specie allevate sono tutti composti che contengono azoto e
fosforo, che possono causare fenomeni di eutrofizzazione (Philips et al., 1983),
che portano a proliferazione di fitoplancton (Gundersen, 1981).
Si può osservare un assemblaggio crescente di organismi su substrati artificiali
delle gabbie, di boe o su altre strutture, processo definito fouling, ritenuto un
buon indicatore di disturbo ambientale (Calcagno et al.,1998), sia come indice di
arricchimento organico (Khalaman, 2001, Mayer-Pinto e Junqueira, 2003; Sarà
et al., 2007), sia di inquinamento termico (Zvyagintsev e Korn, 2003).
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L’arricchimento organico associato alle sostanze chemioterapiche possono
modificare il pH o ridurre l’O2 disciolto con un aumento della Domanda
Biochimica d’O2 (BOD) e della Domanda Chimica di O2 (COD) (Iwana, 1991).
L’elevato tasso di sedimentazione del materiale proveniente dagli scarichi,
infatti, fa sì che aumenti la torbidità e che a livello del sedimento prevalgono
meccanismi di riduzione, che portano alla produzione di H2S e NH4 da parte
della flora microbica anaerobica, per lo scarso apporto di O2 (Delgado et al.,
1998).
La sostanza organica accumulata nei sedimenti in prossimità delle gabbie può
essere trasportata dalle correnti verso la costa, determinando gravi danni
ecologici: conseguenza immediata è la perdita di biodiversità delle comunità
bentoniche e l’affermazione delle sole specie resistenti e opportuniste (Iwana,
1991).
Le modalità di distribuzione dell’alimento possono ridurre la quota di cibo non
utilizzata (Gowen et al., 1985), con vantaggi per la redditività dell’allevamento e
un abbattimento delle quote di inquinanti (Braaten et al., 1983).
Nei pesci allevati, oltre alla diffusione diretta delle patologie dovute a batteri e
parassiti (Austin, 1993; Riddel, 1993; Kent, 1994), lo stress fisiologico per la
segregazione e le alte densità dell’allevamento riducono le difese ed accelerano il
processo infettivo e la diffusione di patogeni (Sauders, 1991).
L’impianto diventa anche un amplificatore di fenomeni patologici naturali che si
sviluppano in modo esponenziale (Johnsen e Jensen, 1991), provocando elevate
mortalità, il deposito di sedimenti anossici sotto le gabbie (Wu et al., 1994;
Klaoudatos et al., 1996; Karakassis et al., 1998) e l’innesco di processi di auto
inquinamento dell’impianto stesso.
Oltre all’impatto generato dal rilascio di sostanze inquinanti, l’attività di
acquacoltura può provocare alterazioni nelle popolazioni naturali per
l’introduzione di specie alloctone che, se liberate nell’ambiente naturale,
possono competere con le specie autoctone, essere veicolo di nuove patologie ed
inquinare geneticamente le popolazioni indigene.
Negli impianti in mare, l’effetto attrattivo delle gabbie e dell’alimento
somministrato determina un incremento di alcune specie autoctone e l’arrivo di
nuovi predatori.
Nel caso della maricoltura le specie bersaglio sono esclusivamente autoctone e
la possibilità che specie riprodotte artificialmente possano sfuggire alle gabbie, a
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causa di calamità naturali o vandalismo (Webb e Youngson, 1992), non è
trascurabile. Nonostante sia accertato che il successo riproduttivo dei pesci
fuoriusciti sia ridotto, essi diventano stanziali (Baltz, 1991; Beveridge et al.,
1997) e vanno a costituire popolazioni permanenti attorno alle gabbie. Non è
infondata, pertanto, la preoccupazione che, in breve tempo, da possibili incroci
con individui selvatici, si generino nuovi genotipi nello stock selvatico (Lund et
al., 1991; Ross e Beveridge, 1995). La stanzialità degli organismi sfuggiti genera,
inoltre, alterazioni nelle comunità preesistenti con l’instaurarsi di fenomeni di
competizione e predazione, con successiva modificazione dell’habitat e riduzione
della biodiversità.
Inoltre, negli ultimi anni è aumentata la richiesta, da parte dei consumatori, di
un prodotto ittico che presenti opportuni requisiti di salubrità e contenuti
nutrizionali e, parallelamente, è aumentato l’interesse, nel mondo scientifico,
per le tematiche inerenti la qualità del prodotto ittico mediterraneo.
Per avere una qualità ottimale del prodotto allevato, dietro la domanda
consapevole del valore nutrizionale dei prodotti ittici che comincia ad orientare
verso questo settore quelle richieste di qualità e sicurezza degli alimenti che
alcune produzioni agricole di qualità hanno da tempo soddisfatto è importante
verificare: la qualità delle acque, la qualità dei mangimi, l’igienicità dell’ambiente
di allevamento, la somministrazione moderata ed oculata di medicamenti in
modo da soddisfare le aumentate richieste da parte dei consumatori, di prodotti
ittici che presentino opportuni requisiti di salubrità e contenuti nutrizionali.
Alcuni studi hanno indicato la necessità di una valutazione dei rischi della
salute associati con il consumo alimentare e hanno sottolineato la mancanza di
informazioni sui residui di sostanze inquinanti presenti sia nel pesce di coltura
che nel pesce selvatico (Easton et al., 2002; Antunes e Gil, 2004; Hites et al.,
2004; Shaw et al., 2006).
Un prodotto ittico di qualità deve possedere adeguate caratteristiche
morfologiche, biochimiche, nutrizionali, organolettiche ed igienico-sanitarie; non
deve, inoltre, presentare contaminanti chimici al di sopra di livelli massimi
consentiti dalla legge, né patologie o parassitosi.
Il termine “qualità”, riferito ai prodotti ittici della pesca e dell’acquacoltura,
prende in considerazione il grado di accettabilità da parte dei consumatori
(determinato principalmente per via sensoriale) e una serie di proprietà che
dipendono dalle caratteristiche intrinseche della specie e dal valore nutrizionale.
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Quest’ultimo è determinato dalla disponibilità, nelle carni, di macro e
micronutrienti come proteine, lipidi, vitamine e minerali e dalla presenza o
assenza di composti fisiologicamente attivi e potenzialmente dannosi per il
consumatore, di origine endogena o ambientale, come, ad esempio, tossine,
inquinanti o prodotti derivanti da attività di batteri o parassiti (Sikorski e Sun
Pan, 1994).
Fra i principali componenti che determinano la composizione grezza dei pesci, il
tenore proteico è abbastanza costante (15-24%) e il tenore in glucidi è
bassissimo (0,3-0,5%), per cui, la componente lipidica, che è la più variabile ed
ha il più elevato contenuto energetico, si rivela decisiva nello stabilire l’apporto
calorico delle carni ed è la componente che influenza le caratteristiche
organolettiche (Orban et al., 1998; Poli et al., 1998).
Anche ai fini della commercializzazione, il parametro principale che ne
determina la qualità è il tenore lipidico della carne; infatti, è stato dimostrato
come sia possibile valutare con accuratezza la qualità di specie pregiate, come il
Thunnus Thynnus, e prevedere il destino di commercializzazione in quanto parti
del corpo a differente contenuto in grassi hanno un diverso valore economico
(Santulli et al., 2000; Messina et al., 2001a,b,c).
Diversi autori hanno osservato variazioni della composizione chimica del
prodotto allevato, in particolare della componente lipidica, sia in termini
qualitativi che quantitativi (Orban et al., 1996, 1998; Poli et al., 1998). Ciò
avviene sia a causa della dieta somministrata agli organismi allevati sia al fatto
che la segregazione dei pesci in vasca o in gabbia riduce la possibilità di
movimento degli animali, modificandone il metabolismo e determinando un
accumulo della componente lipidica nel muscolo; fenomeno, questo, che non si
verifica negli esemplari selvatici.
Altro fattore di notevole importanza nella valutazione di rischio della qualità del
prodotto ittico di allevamento è sicuramente l’inquinamento marino. Non si
tratta solo dell'inquinamento legato agli incidenti delle petroliere, agli
sversamenti in mare di petrolio o alle attività illegali di scarico in mare dei fusti
di rifiuti. Per quanto siano questi gli aspetti più visibili del problema,
l'inquinamento dei mari dipende in gran parte da altre fonti, come gli scarichi
urbani e industriali, la dispersione in acqua dei pesticidi e dei composti chimici
usati nell'agricoltura, gli scarti delle lavorazioni minerarie, i rifiuti radioattivi.
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L'inquinamento chimico dei mari da parte dell'uomo riguarda un elevato
numero di sostanze differenti. Almeno 4500 dei composti impiegati sono
altamente pericolosi: queste sostanze non si decompongono e tendono ad
accumularsi nei tessuti degli organismi viventi, alterandone il sistema ormonale,
causando tumori, disfunzioni del sistema riproduttivo e alterazioni del sistema
immunitario e interferendo con il normale processo di crescita degli esemplari
giovani.
E’ ovvio che gli organismi assumono tali sostanze in base alla “biodisponibilità”,
cioè alla concentrazione totale di quest’ultimi nelle matrici abiotiche. La
biodisponibilità dipende dalla speciazione dell’elemento in fase di soluzione ed in
fase solida, dalla sua concentrazione e dai processi biochimici che si
stabiliscono negli organismi (Frache et al., 2001).
Attraverso il processo noto come “bioaccumulo”, alcune sostanze xenobiotiche
tengono a concentrarsi, attraverso la respirazione, il contatto, l’ingestione,
all’interno degli organismi. Il fenomeno del bioaccumulo si amplifica nella
catena alimentare con la “biomagnificazione”, fenomeno attraverso il quale il
contaminante può trovarsi ad alte concentrazione nei tessuti degli organismi
che si trovano al vertice della catena alimentare. Questi contaminanti entrano
nelle catene alimentari dove esercitano maggiormente i loro effetti negativi sulle
specie ai vertici delle catene alimentari (tonno, pescespada, squalo)(Cognetti et
al., 2002).
Oltre alle indiscutibili proprietà benefiche sull’apparato cardiovascolare, recenti
ricerche dimostrano come il pesce possa rappresentare per il consumatore una
significativa fonte di esposizione alimentare a contaminanti ambientali quali
diossine, bifenilipoliclorurati (PCB), e metalli in tracce. La concentrazione di tali
contaminanti nel pesce varia in funzione dello stato chimico-fisico del
contaminante, della specie ittica, dello stato fisiologico del pesce, del luogo di
cattura, della stagione ed è fortemente condizionata dalle abitudini alimentari
del pesce stesso.
Poiché i pesci sono esposti ai contaminanti attraverso l’alimentazione, fino a
qualche anno fa si riteneva che la dieta somministrata dall’uomo ai pesci di
allevamento fosse in grado di produrre un più basso livello di contaminazione in
questi rispetto alle specie selvatiche. Tuttavia, ricerche effettuate in salmoni
allevati nel Nord Atlantico, area definita a rischio contaminazione dall’EFSA
(European Food Safety Authority), hanno evidenziato come i sistemi di
13
allevamento spesso favoriscono la contaminazione degli animali in modo
sovrapponibile o addirittura superiore a quelli riscontrati nelle specie selvatiche.
Studi più recenti hanno evidenziato come il grado di contaminazione dei pesci
allevati è uguale ed in certi casi maggiore rispetto alle specie selvatiche a causa
dell’uso di mangimi altamente contaminati (Severino e Anastasio, 2006).
I mangimi impiegati in acquacoltura presentano un contenuto lipidico pari al
18-20%; la quasi totalità di questi grassi è apportata da olii di pesce; l’ulteriore
apporto nutritivo è fornito da farine di pesce. Gli olii e le farine di pesce utilizzati
nella composizione di mangimi destinati a specie ittiche allevate, rappresentano
dunque una delle principali fonti di contaminazione. Infatti, le specie pescate
per la produzione di olii e farine di pesce sono soprattutto pesci grassi quali
aringhe, sardine e sgombri che sono in grado di bioaccumulare contaminanti
liposolubili.
Oetjen e Karl (1998) hanno analizzato il contenuto di toxafene, un pesticida
cancerogeno relativamente persistente nel biota, in varie specie di pesci pelagici
del Mar Atlantico, Artico, Baltico e del Nord (sardine, aringhe, acciughe, ecc..);
tali specie sono la materia prima per la produzione di farina di pesce e di olio di
pesce, utilizzati come alimento di trote e di salmone di allevamento. I risultati di
questa ricerca hanno dimostrato come il contenuto di toxafene nella farina di
pesce e nell’olio di pesce proveniente dal Sud America, fosse minore rispetto ai
campioni provenenti dal Nord Europa. In generale, tali risultati indicano come la
dieta somministrata negli impianti di allevamento possa contribuire al
trasferimento di toxafene (e di vari xenobiotici) dagli organismi selvatici a quelli
allevati.
Ulteriori fonti di contaminazione dei mangimi destinati all’allevamento possono
essere di origine accidentale; si verificano durante le fasi di produzione,
lavorazione o trasporto e sono rappresentati principalmente da guasti degli
impianti di lavorazione e da perdite di olii lubrificanti: nel 1999 una perdita
accidentale di PCB in impianti di raccolta di materie grasse destinate alla
produzione di mangimi determinò la contaminazione dell’intera partita; sempre
nello stesso anno furono riscontrati elevati livelli di diossine in un mangime a
base di olii vegetali; in questo caso la contaminazione era legata alla fase di
essiccazione effettuata con la combustione di legna verniciata (Severino e
Anastasio, 2006). La valutazione del rischio tossicologico per l’uomo quale
14
consumatore di prodotti ittici, pescati o allevati, rientra nel più ampio discorso
della sicurezza alimentare che è da tempo l’obiettivo dell’EFSA.
2.1 Metalli pesanti
Con il termine di metalli pesanti si fa riferimento ad elementi tra loro eterogenei
appartenenti a diversi gruppi, che vanno dai metalli di transizione ai non
metalli. Data la loro concentrazione limitata, vengono anche chiamati elementi
in traccia. Si tratta di elementi chimici che hanno una densità relativamente
alta, superiore a 5g/cm3 (Tab. 1).
Tab. 1: Densità dei metalli in un confronto con la densità dell'acqua
Esempi di metalli pesanti includono il mercurio (Hg), il cadmio (Cd), l’arsenico
pur essendo un metalloide (As), lo zinco (Zn), il rame (Cu) ed il piombo (Pb), che
sono quelli maggiormente studiati in quanto i loro effetti sugli organismi sono
dannosi (Presley, 1997).
L’effetto tossico si esplica per la formazione di un legame, spesso assai stabile
(covalente) con gruppi funzionali reattivi delle molecole organiche: ossidrili
Elemento Densità (g/cm3)
Hg 13,5
Pb 11,3
Ni 8,9
Cu 8,9
Cd 8,7
Cr 7,1
Zn 7,1
V 6,1
As 5,8
H2O 1,0
15
(-OH), carbossili (COO-), carbonili (= CO), sulfidrili (SH), aminici (NH2), imminici
(=NH), ecc. poiché degenera l’azione degli enzimi (Grandini, 1993). Ciò comporta
alterazioni molecolari, spesso irreversibili, con conseguente danno cellulare
permanente. Il danno, data l'ubiquità dei gruppi funzionali reattivi con i quali i
metalli si legano, è ovviamente esteso a più organi ed apparati (Al-Yousuf et al.,
2000), spiegando perché queste sostanze siano tutte tipicamente dei veleni ad
azione dannosa diffusa.
I metalli che vengono dispersi in ambiente marino si possono distribuire tra
acqua, materiale sospeso, sedimento, acqua interstiziale. In questo modo
possono interagire con gli organismi viventi ed attraverso la catena alimentare
raggiungere l’uomo (Salomons et al., 1987). Il processo di assorbimento di tali
elementi è strettamente legato alla biodisponibilità del metallo e dalla
“speciazione” del metallo (forme chimico fisiche di un elemento che, insieme,
concorrono alla sua concentrazione totale (Florence, 1982)), a sua volta
dipendente dalle caratteristiche dell’habitat acquatico in cui il pesce vive, come
il pH, la salinità, il contenuto in Ca-fosfato e la temperatura (Grandini, 1993).
Attraverso le branchie, i metalli vengono veicolati attraverso il circolo sanguigno
all’interno del corpo e accumulati in specifici organi. Il passaggio attraverso le
branchie rappresenta, quindi, un’importante via di entrata della frazione
solubile dei metalli pesanti.
Molti organismi acquatici possono, bioconcentrare i metalli pesanti (Soto et al.,
2000), come le ostriche ed i mitili che possono contenere livelli di mercurio e di
cadmio 100.000 volte superiore a quelli presenti nelle acque in cui vivono.
Anche i sedimenti rivestono un ruolo importante nella valutazione della
contaminazione da metalli in tracce in un ecosistema acquatico, dal momento
che costituiscono la principale fase di trasporto all’interno del ciclo
idrogeologico, la fonte e/o il serbatoio per le acque sovrastanti e la più
importante via di esposizione e accumulo per gli organismi bentonici.
Cadmio
Il Cadmio (Cd) di aspetto metallico, è tossico e relativamente raro; tenero,
bianco-argenteo con riflessi azzurrognoli. Si trova nei minerali dello zinco e in
altri metalli come impurezza. La presenza ambientale di questo metallo è andata
aumentando negli ultimi anni in conseguenza alle sue svariate applicazioni;
deriva dagli scarichi dell’industria dello zinco e della galvanoplastica, dagli
16
scarichi delle vernici e smalti e dall’impiego dei concimi fosfatici spesso
contaminati da cadmio. Nella sua forma ionica viene principalmente impiegato
come pigmento. Il cadmio presenta la caratteristica di essere facilmente
assorbibile e difficilmente eliminabile dall’organismo (Reilly, 1991); nell’ambito
acquatico dall’acqua viene immagazzinato nei sedimenti, viene trasferito e si
concentra specialmente nel fitoplancton, nelle macrofite e di conseguenza nei
crostacei e nei molluschi. Gli invertebrati marini presentano un fattore di
concentrazione rispetto all’acqua da 300 fino a 1000 volte (Cossa e Lassus,
1989). Nei pesci i fattori di accumulano sono più bassi. Un'esposizione acuta a
polveri di cadmio pari a 5 mg/m3 è letale in circa 8 ore; esposizioni pari a 1
mg/m3 possono invece dare una tossicità rilevante a livello dell'albero
respiratorio, con dispnea, tosse, febbre ed astenia. L'ingestione di alimenti
contaminati con cadmio provoca invece una sindrome gastroenterica
caratterizza da diarrea, nausea, vomito e disidratazione.
Rame
Il Rame (Cu) è un metallo rosato o rossastro, di conducibilità elettrica e termica
elevatissime, superate solo da quelle dell'argento; è molto resistente alla
corrosione e non è magnetico. È facilmente lavorabile, estremamente duttile e
malleabile; può essere facilmente riciclato e i suoi rottami hanno un alto valore
di recupero; si combina con altri metalli a formare numerose leghe metalliche, le
più comuni sono il bronzo e l'ottone.
E’ un metallo essenziale a livello biotico, le cui concentrazioni sono in parte
controllate da meccanismi omeostatici, se viene però assunto in condizioni
elevate e per lunghi periodi diventa tossico (Lundebye et al., 1999; De Boeck et
al., 1995).
Zinco
Lo Zinco (Zn) è il quarto metallo più comune nell'uso tecnologico dopo il ferro,
alluminio e rame, per tonnellate di metallo prodotto annualmente. Si usa per
galvanizzare metalli come l'acciaio, per prevenirne la corrosione, si usa in leghe
come l’ottone, il nichel-argento e in varie leghe per la saldatura. In acqua
manifesta la sua tossicità ad elevate concentrazioni, distruggendo il tessuto
delle branchie degli organismi acquatici e producendo cambiamenti nella
17
composizione chimica del fegato e del tessuto muscolare (Malik et al.,1998). Lo
zinco è uno degli oligoelementi più studiati e di cui si sia accertata l’esistenza di
uno stato di carenza degli organismi. E’ parte di metallo-enzimi in cui lo zinco
svolge un ruolo non solo catalitico ma anche di regolazione e strutturale. Le
attività enzimatiche Zn-dipendenti sono coinvolte nei principali aspetti del
metabolismo cellulare, specie nella sintesi proteica e nella replicazione e
trascrizione del DNA. Risulta, quindi, fondamentale per la crescita e il trofismo
cellulare. Malik et al. (1998) hanno dimostrato come, in Channa punctatus, lo
Zn influenzi il trasporto branchiale di sangue, la funzione del sistema nervoso,
la respirazione e la capacità di nuoto. Il metabolismo dell’animale rallenta con il
tempo di esposizione e si osserva un declino nel valore calorifico dei lipidi, delle
proteine e del glicogeno nel muscolo e nel fegato; infine si osserva anche una
degenerazione degli epatociti.
Arsenico
L’Arsenico (As) è un semimetallo che si presenta in tre forme allotropiche
diverse: gialla, nera e grigia. E’ abbondantemente distribuito nei suoli e nella
crosta terrestre; è rilevabile in molte acque ed in quasi tutti i tessuti animali e
vegetali. I suoi composti trovano impiego come pesticidi, erbicidi ed insetticidi;
è, inoltre, usato in alcune leghe. La tossicità dell’arsenico e dei suoi composti è
in relazione alle forme chimiche dell’elemento: i composti inorganici sono i più
tossici, seguiti da quelli organici ed infine dall’arsina che è un gas infiammabile
ed altamente tossico composto da arsenico ed idrogeno. In passato è stato
ampiamente utilizzato in campo farmaceutico ed agricolo, come insetticida ed
antiparassitario, ma oggi le restrizioni per la tossicità dell’elemento ne hanno
bandito l’uso.
La flora e la fauna acquatiche hanno la capacità di accumulare As ma soltanto
in pochi casi si può parlare di biomagnificazione. Pesci, crostacei e molluschi
provenienti dall'ambiente marino possono contenere alti livelli di arsenico e
possono contribuire in modo significativo all'assunzione giornaliera
dell'elemento nell’uomo.
18
Mercurio
Il Mercurio (Hg) è uno dei metalli maggiormente pericoloso. Oltre ai semplici
sali, il mercurio forma un’importante classe di composti organo-metallici. Il
legame carbonio-mercurio è chimicamente stabile, dovuto ad una bassissima
affinità del mercurio con l’ossigeno. Dal punto di vista tossicologico, i più
importanti di questi composti organo-metallici sono la sottoclasse di brevi
catene alchil-mercuriali, nelle quali il mercurio è legato ad un atomo di carbonio
di un gruppo metil, etil o propil.
Già nel 1998, l'EPA (Environmental Protection Agency) aveva puntato i riflettori
sulle fonti di inquinamento da mercurio, sulla loro tossicità per l'uomo, e sulla
necessità di individuare, quantificare e regolamentare le emissioni industriali. Il
mercurio è un elemento naturalmente presente in alcuni minerali, ma come
contaminante viene prodotto soprattutto da inceneritori e centrali elettriche a
carbone. E' uno degli inquinanti più pericolosi in quanto tende ad accumularsi
negli organismi e lungo la catena alimentare, ciò rende pressoché impossibile
controllarne la dispersione nell'ambiente. Ha azione neurotossica e agisce anche
su cuore, reni e sistema immunitario, sia nel caso di avvelenamenti acuti che
cronici; può essere assimilato per inalazione di vapori o per ingestione o cibi.
Per l'uomo la fonte principale è proprio quella alimentare, rappresentata per lo
più dal consumo di pesci e crostacei. I pesci assimilano il metallo e lo
mantengono nei tessuti principalmente sottoforma di metilmercurio, anche se la
maggior parte del mercurio ambientale a cui sono esposti è inorganico. I valori
più elevati di mercurio sono stati riscontrati nei pescati sottocosta, da imputare
all’inquinamento chimico marino principalmente costiero. Le molecole di
mercurio metilato penetrano senza difficoltà attraverso le membrane biologiche
grazie alle piccole dimensioni e alla loro lipofilia. All’interno delle cellule, queste
molecole subiscono delle trasformazioni che danno luogo a nuove specie
chimiche che si fissano sugli amminoacidi e sulle proteine.
Piombo
Il Piombo (Pb) è un metallo tenero, pesante, malleabile. Viene usato nell'edilizia,
nella produzione di batterie per autotrazione e di proiettili per armi da fuoco e,
allo stato liquido, come refrigerante nei reattori nucleari, a volte in lega eutettica
con il bismuto. Il piombo è un componente del peltro e di leghe metalliche usate
19
per la saldatura. L’ingestione di piombo risulta per l’organismo notevolmente
tossica e causa una forma di avvelenamento dai sintomi caratteristici, detta
saturnismo. A causa dell'utilizzo di piombo nella benzina si è formato un ciclo
artificiale. Nei motori delle automobili esso viene bruciato, portando alla
formazione di sali quali quelli di cloro, di bromo e alla formazione di ossidi che
poi vengono emessi nell'ambiente attraverso gli scarichi. Le particelle più grandi
finiscono immediatamente sul terreno o nell'acqua superficiale inquinandola,
mentre le particelle più piccole attraversano lunghe distanze aeree e, in parte,
rimangono nell'atmosfera e, in parte, ricadono sulla terra sottoforma di pioggia.
Il piombo, in ambienti riducenti, è saldamente legato ai solfuri minerali e tende
a formare ioni complessi con la materia organica insolubile mentre, negli
ambienti ben ossigenati, è incorporato negli ossidi di ferro.
Nichel
Il Nichel (Ni) è un metallo duro, duttile e malleabile e si ritrova in forma
elementare soltanto nelle meteoriti ma, combinato con altri elementi, è piuttosto
diffuso sulla crosta terrestre in minerali come la garnierite, la millerite, la
niccolite, la pentlandite e la pirrotite. L'esposizione al nichel metallico ed ai suoi
sali solubili non dovrebbe superare gli 0,05 mg/cm3 per 40 ore a settimana;
fumi e polveri di solfuro di nichel sono considerati cancerogeni; molti altri
composti del nichel sono sospetti cancerogeni. Il nichel tetracarbonile [Ni(CO)4] è
un gas estremamente pericoloso la cui tossicità è la combinazione di quella
intrinseca del metallo con la tendenza che il composto ha a dissociarsi liberando
monossido di carbonio, anch'esso altamente tossico.
Cromo
Il Cromo (Cr) è un metallo duro, lucido, color grigio acciaio. Il cromo si estrae
sotto forma di cromite (FeCr2O4): da questa, riscaldata in presenza di alluminio
o silicio, si ottiene il cromo metallico commerciale. Il cromo, nel suo stato
esavalente, è un elemento altamente tossico per pressoché ogni organismo
vivente, uomo compreso, per il quale si è dimostrata mutagenicità e
cancerogenicità. Si discute, invece, se il cromo trivalente sia un oligonutriente
essenziale, necessario per il corretto metabolismo degli zuccheri nel corpo
umano. La Food Standards Agency inglese, per esempio, ha visto e ricorretto i
20
dati relativi al fabbisogno umano di tale elemento, spesso supplementato nella
dieta in forma di cromo picolinato e varie volte accusato di essere al contrario
solamente dannoso o, al più, ininfluente se assunto in piccole dosi.
Vanadio
Il Vanadio (V) è un elemento raro, tenero e duttile, che si trova sotto forma di
composto in certi minerali. Si usa soprattutto in metallurgia, per la produzione
di leghe. Un atomo di vanadio è il componente essenziale di alcuni enzimi, in
particolare la vanadio-nitrogenasi, usata da alcuni microorganismi per fissare
l'azoto. Il vanadio è essenziale per alcuni organismi marini - gli ascidiacea ed i
tunicati - dove è presente nelle proteine del loro sangue in concentrazione anche
un milione di volte superiore a quella dell'acqua marina circostante. Il vanadio
in polvere è infiammabile e tutti i suoi composti sono considerati altamente
tossici, causa di cancro alle vie respiratorie quando vengono inalati. Il più
pericoloso è il pentossido di vanadio.
21
3 OBIETTIVO DELLA RICERCA
La presente tesi dottorale ha come obiettivo la valutazione dell’impatto
ambientale generato dalle attività di maricoltura e la verifica degli effetti delle
attività antropiche come potenziali pericoli per lo stato di salute degli organismi
allevati attraverso l’utilizzazione di descrittori di qualità specifici. Tale attività
rientra nella visione più ampia di valutazione della qualità del prodotto ittico
allevato, attraverso l’uso di descrittori specifici, nell’ottica dello sviluppo di
pratiche di acquacoltura che rientrano nei principi della sostenibilità e della
qualità totale, ossia del prodotto e dell’ambiente.
Lo scopo è stato quello di indagare su due tipologie di impianti: uno di
maricoltura confinato all’interno di un’area portuale con batimetria minore di 25
m ed un impianto maggiormente distanziato dalla costa, installato in un’area
con profondità maggiore di 25 m. Le finalità della ricerca, hanno, interessato lo
studio sia del comparto abiotico che degli organismi allevati in due diversi
impianti di maricoltura. Gli strumenti utilizzati sono stati:
1. La caratterizzazione ambientale al fine di valutare l’influenza dell’impianto
sull’ambiente circostante e viceversa. Il sedimento, corpo recettore finale di
tutte le sostanze di scarto e/o produzione dell’impianto e di tutti i composti
xenobiotici presenti nell’ambiente in seguito ad attività antropogeniche, è
stata analizzato attraverso l’uso di:
descrittori trofici e biochimici:clorofilla-a e feopigmenti,
concentrazione di Lipidi, Protidi e Glucidi, rapporto RNA/DNA;
descrittori isotopici:isotopi stabili del carbonio: 13C/12C, δ13C e
dell’azoto: 15N/14N, δ15N;
contaminanti ambientali attraverso l’analisi dei metalli pesanti.
2. La valutazione delle qualità del mangime, parte del protocollo nutrizionale
degli impianti di maricoltura, attraverso l’utilizzo di:
descrittori biochimici;concentrazione di Lipidi, Protidi e Glucidi;
isotopi stabili del carbonio: 13C/12C, δ13C e dell’azoto: 15N/14N,
δ15N;
analisi dei metalli pesanti, per accertarsi della condizione di
contaminazione del mangime e del pesce.
22
3. Le stesse variabili utilizzate per la caratterizzazione del mangime sono state
utilizzate per l’analisi del tessuto edibile di Dicentrarchus labrax e Sparus
aurata allevati, per stabilire le qualità organolettiche, nutrizionali e lo stato
di salute degli stessi.
23
4 MATERIALI E METODI
4.1 Area di Studio
I due impianti di maricoltura scelti per il raggiungimento degli obiettivi si
trovano rispettivamente nella costa settentrionale della Sicilia, all’interno del
Golfo di Castellammare nella fascia costiera antistante la città di Trappeto (PA),
e nella costa meridionale della Sicilia, all’interno del porto di Licata (AG).
Le due aree di studio sono caratterizzate da un substrato mobile
sabbioso/pelitico. In entrambi gli impianti vengono allevate soprattutto spigole
(Dicentrarchus labrax) ed orate (Sparus aurata), ma nell’impianto di Trappeto
anche altre specie pregiate come dentice (Dentex dentex) e pagello (Pagellus
erythrinus).
Impianto “Ittica Trappeto” – Golfo di Castellammare
Il Golfo di Castellammare, che costituisce una delle insenature più ampie e
profonde della costa siciliana, si estende per circa 78 km da Capo San Vito a
ponente, a Punta Molinazzo a levante, occupando una superficie di circa 300
km2 (Figura 1). La parte più interna del golfo risente di una bassa circolazione
delle acque che si ripercuote sui tempi di ricambio e, di conseguenza, sull’intero
assetto sedimentologico e bionomico del tratto di mare racchiuso
nell’insenatura; in estate si osserva, infatti, la quasi isotermia e la coincidenza
dei flussi d’acqua in superficie e sul fondo, con occasionali fenomeni di ristagno.
Molto differente è invece la situazione man mano che uscendo dal golfo ci si
sposta verso San Vito; si assiste infatti ad un assetto idrodinamico simile a
quello della circolazione generale, con presenza del termoclino e differenza tra la
dinamica alle due quote che mostrano una bassa intensità e andamento diretto
verso N-NO per il flusso profondo e una direzione tra E e SE per quello
superficiale, che comunque risulta più variabile sia in direzione che in intensità.
I venti spirano in prevalenza dal IV quadrante nella stagione invernale e
spingono le acque contro la costa e generano correnti centrifughe. In estate, i
venti spirano in prevalenza dal II e III quadrante: tale regime di vento, invece, dà
origine a correnti di deriva verso il largo e mette in moto controcorrenti dal
24
fondo assimilabili a limitati moti di upwelling, con conseguenze sulla qualità
delle acque costiere.
Fig. 1 Immagine satellitare del Golfo di Castellammare
L’impianto “Ittica Trappeto”, ubicato ad una distanza dalla costa di circa 2.000
m e ad una batimetrica compresa tra 26 e 40 m, rappresenta un sistema di
maricoltura in mare aperto. Esso è costituito da 5 gabbie galleggianti da 4.500
m3 (Farmocean) e 6 gabbie galleggianti circolari di circa 12,5 m di diametro e
con gabbie cilindriche in rete profonde circa 6 m. Le gabbie Farmocean (Figura
2) sono dotate di un sistema di alimentazione computerizzato. Questo
automaticamente determina la scelta ottimale del mangime in base alla quantità
e all’età del pesce, condizioni meteo-marine, temperatura dell’acqua, tramite un
meccanismo pneumatico del trasporto dell’alimento posto in cima ad ogni
gabbia.
Ogni gabbia è costituita da una rete sottile (18 mm) agganciata ad una struttura
galleggiante e dal suo sistema per l’alimentazione computerizzato collegato ad
un silos di stoccaggio di 3 tonnellate, che permette notevole autonomia.
L’alimentatore automatico è composto, inoltre, da un sistema di dosatura, da un
25
disco rotante distributore, da un sistema di controllo e da un sistema di
alimentazione elettrica. Ogni singola unità funzionante ha una capacità
massima di 3500 kg di pesce. Ogni gabbia è dotata di una passerella di
attracco, rotante attorno alla struttura e sorretta da galleggianti.
Fig. 2 Gabbia “Farmocean” dell’impianto “Ittica Trappeto”
Queste strutture hanno due diversi livelli di galleggiamento: uno per le normali
operazioni e uno per le operazioni di servizio e manutenzione. Al primo livello la
struttura galleggia semisommersa, con il pontile perimetrale a 3 m sotto la
superficie dell’acqua dove il moto ondoso è sensibilmente ridotto. In caso di
mareggiate, dunque, si sfrutta la parziale sommergibilità della struttura.
Le 6 gabbie galleggianti più piccole vengono utilizzate per la semina di avannotti
di piccola taglia (inferiore ai 15 g) e hanno la funzione di gabbie stagionali per il
preingrasso.
Impianto “Ittica San Giorgio” – Porto di Licata
Il porto di Licata (AG) si trova nella costa meridionale della Sicilia, tra Porto
Empedocle e Gela, esso è costituito da due dighe, una di ponente e una di
levante e da due moli interni. La diga ad ovest è raccordata ad un vecchio molo
e, con questo, forma una darsena per pescherecci; a questa diga è radicato sul
26
lato esterno, a circa 200 m dalla testata, un prolungamento a scogliera della
stessa, di circa 600 m, orientato per SSE. La diga ad est è lunga circa 1.900 m e
protegge l'intero porto dai banchi mobili che sono dovuti alla presenza della foce
del fiume Salso (Figura 3). All'interno di queste due grandi dighe, esistono due
moli che racchiudono la darsena centrale commerciale.
Fig. 3 Il Porto di Licata con a sinistra la foce del Fiume Salso
L’impianto “Ittica San Giorgio”, ubicato all’interno del porto di Licata ad una
batimetrica minore di 25 m, rappresenta un sistema di maricoltura costiera
ravvicinata.
Le correnti sono costanti in tutto il periodo dell’anno e ciò favorisce lo
smaltimento dei cataboliti, la riduzione della sedimentazione nel sito e,
soprattutto nel periodo estivo, un rapido ricambio d’acqua all’interno delle
gabbie. Le condizioni climatiche sono particolarmente favorevoli, in quanto le
temperature medie mensili del sito non raggiungono, nel periodo invernale,
valori al di sotto dei 13 °C e nel periodo estivo, grazie alle costanti correnti
litoranee, non superano i 26 °C. Le strutture di allevamento sono costituite da
27
gabbie galleggianti circolari (Figura 4), di diverse dimensioni: le più grandi
hanno un diametro di 20 metri, mentre quelle più piccole di 15 metri. Ogni
gabbia è composta da due reti, una interna per il contenimento dei pesci ed una
esterna per la protezione dai predatori. La maglia delle reti è di diverso calibro e
larghezza, a seconda della pezzatura del pesce da contenere.
Fig. 4 Sistema di gabbie circolari dell’impianto “Ittica San Giorgio”.
Per evitare un eccessivo fouling sulla rete è pianificato un programma di
cambiamento periodico delle reti, che non restano in acqua per più di sei mesi.
Le reti vengono pulite con l’ausilio di un’apposita lavatrice senza l’aggiunta di
alcun detergente. Le parti galleggianti vengono periodicamente liberate dal
materiale biologico formatosi sotto la linea di galleggiamento. Non viene fatto
uso di vernici antivegetative in alcuna parte delle strutture dell’impianto.
L’alimentazione è costituita da somministrazione di mangime distribuito
manualmente da personale specializzato. Le densità di allevamento sono diverse
in funzione della pezzatura del pesce all’interno delle singole gabbie.
28
4.2 Attività di campo
Il disegno sperimentale ha previsto due prelievi per quanto riguarda la
componente abiotica: un campionamento nel periodo di alta produttività
(Tempo 1: Maggio/Luglio 2009) ed uno che nel periodo di bassa produttività
(Tempo 2: Novembre 2009/Gennaio 2010).
I prelievi di sedimento, in entrambe le aree di studio, Trappeto e Licata (Figg. 5 e
6), sono avvenuti in 7 stazioni, la cui localizzazione è stata definita tramite un
Global Positioning System (GPS) e scelta in base ad una specifica posizione
rispetto alle gabbie contenenti i pesci allevati.
Fig. 5 Impianto “Ittica Trappeto”: stazioni di campionamento del sedimento (TR1
– TR7) e indicazione delle gabbie Farmocean (F1 – F5) e circolari (M).
29
Fig. 6 Impianto “Ittica San Giorgio”: stazioni di campionamento del sedimento
(LC1 – LC7).
I campioni di sedimento, per l’analisi dei descrittori trofici e biochimici
(clorofilla-a e feopigmenti, concentrazione di Lipidi, Protidi e Glucidi, rapporto
RNA/DNA) e dei descrittori isotopici (isotopi stabili dell’azoto: 13C/12C, δ13C;
15N/14N, δ15N),sono stati prelevati ad una profondità media di circa 30 m a
Trappeto e di 10 m a Licata. Tali campioni sono descritti nella Tabella 2.
Il prelievo di sedimento utilizzato per l’analisi dei metalli pesanti, invece, è
avvenuto sia a Trappeto che a Licata, in 2 stazioni: NEAR in prossimità
dell’impianto e FAR, distanziata che funge da controllo (Figure 7 e 8).
Il sedimento è stato prelevato con l’ausilio di imbarcazioni messe a disposizione
dagli operatori degli impianti. Il prelievo è avvenuto manualmente in immersione
A.R.A. da parte di operatori subacquei, per mezzo di carotatori in plexiglass
trasparente aventi un diametro interno di 4 cm e dotati di tappi da applicare ad
entrambe le estremità.
In ogni stazione i campioni sono stati raccolti in triplice replica. Le carote sono
state subito poste a -20°C fino al momento delle determinazioni analitiche.
30
Tab. 2. Descrizione delle stazioni di campionamento a Trappeto e a Licata del
sedimento per l’analisi delle variabili trofiche, biochimiche e isotopiche
Impianto Stazione Posizione Profondità
Trappeto
TR 1 1500 m a sud-ovest rispetto ad F5 25 m
TR 2 50 m a sud ovest rispetto a F4 30 m
TR 3 50 m a sud ovest rispetto a F3 30 m
TR 4 Al centro rispetto a F1, F2, F3 30 m
TR 5 250 m a nord est rispetto ad M 30 m
TR 6 700m a nord-est rispetto a M 30 m
TR 7 1500m a nord-est rispetto a M 30 m
San Giorgio
Licata
LC 1 1000 m a nord-ovest rispetto ad LC 2 10 m
LC 2 Ingresso del porto 14 m
LC 3 Al centro dell’impianto ovest 10 m
LC 4 Interno del porto 7 m
LC 5 Al centro dell’impianto est 10 m
LC 6 650 m a nord-est rispetto a LC 2 10 m
LC 7 Foce fiume Salso 3 m
31
N
TRAPPETO
METRI
10000 500
Far
NearF2
F3
F4
F5
F1
Punti di prelievo
F Farmocean
Gabbie circolari
Fig. 7 Impianto “Ittica Trappeto”: stazioni di campionamento del
sedimento NEAR e FAR.
METRI
5000 250
NLICATA
Far
Near
Punti di prelievo
Gabbie circolari
Fig. 8 Impianto “Ittica San Giorgio”: stazioni di campionamento
del sedimento NEAR e FAR
32
Per quanto riguarda gli organismi, sono stati campionati le due specie ittiche
più rappresentative negli allevamenti, cioè il Dicentrarchus labrax e lo Sparus
aurata. I campioni di pesci, prelevati dalle diverse vasche, appartenevano a
quattro classi di taglia, così suddivise:
a=avannotti, con peso totale compreso 10 e 25 gr;
taglia 1° con peso totale compreso tra 25 e 50 gr;
taglia 2° con peso totale compreso tra 50 e 150 gr;
taglia 3° con peso totale compreso tra 150 e 400 gr.
Le orate erano rappresentate in tutte le taglie sopradescritte, sia a Licata che a
Trappeto, mentre per quanto riguarda le spigole, gli unici individui presenti
sono stati quelli appartenenti alle classi di taglia a, 1° e 3° a Trappeto, e 1° e 2°
a Licata.
Per ogni organismo (4 individui per ogni classe di taglia disponibile) sono stati
rilevati i seguenti parametri biometrici: lunghezza totale (LT, cm), lunghezza
standard (LS, cm), lunghezza alla forca (LF, cm) e peso umido totale (PT, kg).
In tabella 3 vengono elencati i valori biometrici di tutti i pesci campionati
Da ogni organismo è stato prelevato un campione di tessuto muscolare dorsale,
che è stato conservato a -20°C fino allo svolgimento delle analisi
In entrambi gli impianti di allevamento, sono stati prelevati, anche, campioni di
mangimi, corrispondenti a 3 diverse pezzature, utilizzate, secondo il protocollo
nutrizionale, nelle diverse fasi di crescita del pesce allevato, come riportato in
Tabella 4. Ogni campione è stato ottenuto prelevando da sacchi diversi della
stessa partita onde costituire un pool rappresentativo per le indagini. Tutti i
mangimi sono stati posti all’interno di sacchetti di plastica ad uso alimentare,
per evitare problemi di cessione e, successivamente, posti in contenitori di
plastica per proteggerli dall’esposizione solare ed assicurarne la conservabilità.
Una volta giunti in laboratorio, i campioni sono stati sottoposti ad opportuno
sminuzzamento e quindi accuratamente omogeneizzati.
Le varie tipologie di mangime sono di diverse marche nei due impianti (Trappeto
e Licata), ma uguali nelle composizioni generali; sono cioè in tutti i casi costituite
da:
prodotti di pesce
oli e grassi
prodotti e semiprodotti di semi oleosi
cereali
33
prodotti e semiprodotti di cereali
Su tutti i campioni di tessuto muscolare di pesce e sui mangimi sono state
analizzate la composizione biochimica (concentrazione di Lipidi, Protidi e
Glucidi), la composizione isotopica (δ13C e δ15N) e i metalli pesanti (Cd, Cr, Cu,
Ni, Zn, Pb, Hg, As e V).
Tabella 3 Valori medi dei pesi totali (gr) e delle lunghezze totali (cm) delle classi di taglia
delle orate e delle spigole di Trappeto e di Licata.
Taglia peso dev.st max min LT dev.st max min
a 16,30 2,6 18,6 10,9 9,60 0,6 10,0 7,5
1° 37,95 7,6 43,1 26,1 13,47 0,8 14,2 12,2
2° 92,40 16,8 123,1 48,4 18,23 1,0 20,0 17,2
3° 286,63 69,9 366,5 153,3 26,25 2,2 29,0 23,5
a 18,71 1,3 19,6 16,7 10,32 0,4 11,9 9,6
1° 36,58 6,6 47,1 26,1 13,98 0,8 15,0 12,8
3° 341,8 41,8 402,3 149,1 32,28 1,6 34,2 30,5
Taglia peso dev.st max min LT dev.st max min
a 19,50 4,1 23,9 12,7 10,68 0,7 12,0 9,5
1° 43,80 6,5 49,6 38,1 13,33 1,1 14,5 12,4
2° 96,33 21,4 142,3 50,1 19,97 0,5 20,5 19,5
3° 245,67 55,7 309,2 146,7 23,75 1,6 25,7 21,5
a 19,27 1,3 19,8 17,1 11,28 0,4 11,5 10,7
1° 35,40 2,6 47,2 23,8 14,02 0,5 14,4 10,5
2° 125,80 28,0 170,9 79,3 22,98 1,5 24,5 22,0
Spigole
Spigole
Spigole
Trappeto
Licata
Specie
Orata
Orata
Orata
Orata
Spigole
Spigole
Spigole
Specie
Orata
Orata
Orata
Orata
Tabella 4 Mangime somministrato ai pesci allevati negli impianti di Trappeto e Licata
Classe di
taglia pesci
Tipologia di
mangime
Dimensione
mangime
a P1 2 mm
1° P1 2 mm
2° P2 3 mm
3° P3 4 mm
34
4.3 Attività di laboratorio
Tutte le analisi che hanno riguardato la matrice abiotica, sono state svolte sullo
strato 0-1 cm delle carote di sedimento.
Fitopigmenti
La stima dei fitopigmenti, espressione della biomassa microfitobentonica, è stata
condotta secondo il metodo di Plante-Cuny (1974), leggermente modificata, su
aliquote di sedimento (fino a 2 g), messo in una provetta di vetro contenente
carbonato di magnesio, la cui presenza evita la rapida degradazione della
clorofilla-a. L’estrazione dei pigmenti fotosintetici avviene a freddo in una
soluzione di acetone al 90 %. Le provette contenenti i campioni vengono quindi
tappate accuratamente, agitate mediante vortex e poste in frigorifero (4 C) al
buio. Dopo centrifugazione, su ogni estratto la concentrazione della clorofilla-a è
stata determinata per via spettrofotometrica alle lunghezze d’onda di 665 e 750
nm (Lorenzen e Jeffrey, 1980). La quota dei feopigmenti è stata determinata
trattando successivamente l’estratto con acido cloridrico, rileggendo la sua
assorbanza alle lunghezze d’onda di 665 e 775nm. I risultati sono stati espressi
in µg/g di peso secco.
I Pigmenti Cloroplastici Equivalenti (CPE) sono stati calcolati come somma delle
concentrazioni di Clorofilla-a e Feopigmenti (Pfannkuche, 1993).
Composizione Biochimica
Le analisi della composizione biochimica sono state effettuate separatamente su
aliquote di sedimento (circa 0.5 – 1 gr), di mangime (circa 10 mg omogenato in 1
ml di acqua deionizzata fredda) e di muscolo di pesce (circa 30-40 mg per i
protidi e i carboidrati e circa 6 mg per i lipidi in 1 ml di acqua deionizzata
fredda).
La concentrazione dei carboidrati totali è stata stimata secondo la metodica
proposta da Dubois et al. (1956) ed applicata ai sedimenti da Gerchacov e
Hatcher (1972), sfruttando la capacità degli zuccheri di reagire con fenolo ed
acido solforico. Il trattamento in bagno ad ultrasuoni facilita l’estrazione
35
(Danovaro e Fabiano, 1990). L’assorbanza del campione è stata letta, allo
spettrofotometro, alla lunghezza d’onda di 485 e 600 nm. Il calcolo della
concentrazione è stato effettuato sulla base di rette di taratura ottenute facendo
reagire soluzioni standard di D(+) Glucosio secondo la metodica descritta.
Il dosaggio delle proteine è stato effettuato con il metodo di Hartree (1972). Tale
metodo colorimetrico sfrutta la proprietà delle proteine di reagire in una prima
reazione con il tartrato rameico ed in una seconda reazione con il reattivo di
Folin-Ciocalteu in ambiente basico (pH 10). L’aggiunta del reattivo Folin-
Ciocalteu permette di ottenere una colorazione blu stabile e proporzionale al
tenore proteico nella miscela di reazione. Al fine di ottimizzare l’estrazione delle
proteine, il dosaggio è preceduto da trattamento ad ultrasuoni (Khripounoff et
al., 1985; Le Coz, 1985). Dopo centrifugazione si è proceduto alla lettura
mediante spettrofotometro. L’assorbanza del campione è stata letta alla
lunghezza d’onda di 650 nm. La retta di taratura è stata effettuata utilizzando
albumina sierica bovina (BSA).
La stima dei Lipidi è stata effettuata previa estrazione in solvente organico
(cloroformio e metanolo), in accordo con Bligh e Dyer (1959), semplificando il
metodo con trattamento in bagno ad ultrasuoni (Danovaro e Fabiano, 1990). La
successiva determinazione è stata eseguita seguendo il metodo di Marsh e
Weinstein (1966). Si tratta di una carbonificazione in presenza di acido solforico
concentrato a 200 C che sviluppa una colorazione bruna proporzionale alla
concentrazione dei lipidi. La retta di taratura è stata realizzata con tripalmitina
e le letture sono state effettuate a 375 nm.
I risultati sono stati espressi in µg/g di peso secco.
Per ogni determinazione biochimica del sedimento, i bianchi sono stati preparati
a partire dallo stesso campione trattato preventivamente in una fornace a 450
°C per 4 ore, al fine di rimuovere ogni residuo organico.
Gli equivalenti in Carbonio di lipidi (C-LIP), proteine (C-PRT) e glucidi (C-CHO)
sedimentari sono stati calcolati usando rispettivamente 0.75, 0.49 e 0.40 µgCg-1
come fattori di conversione, mentre il Carbonio della Frazione Biopolimerica
sedimentaria (C-BPF) è stato definito come la somma di C-LIP, C-PRT e C-CHO
(Fichez, 1991; Fabiano et al. 1996; Danovaro e Fabiano, 1997). I valori delle
concentrazioni di proteine (PRT) e carboidrati (CHO) sono stati integrati in un
indice trofico, PRT/CHO che permette di valutare il bilancio tra la
concentrazione totale delle proteine e quella dei carboidrati (Danovaro et al.,
36
2000; Fabiano et al., 2001) e descrive le proprietà e la natura delle risorse
trofiche.
Il contenuto in Materia Organica Totale (OM) è stato determinato per
calcinazione in accordo al protocollo proposto da Parker (1983). Alcuni grammi
di sedimento superficiale (0 - 1 cm) sono stati posti su crogioli in stufa (a 100
°C), per alcune ore fino a peso costante e pesati.
Il contenuto di materia organica totale è stato determinato per differenza
ponderale tra il peso del campione essiccato per diverse ore, ed il peso dello
stesso campione, una volta volatilizzata la frazione organica per combustione in
muffola, i risultati sono stati espressi come % del peso secco del campione
analizzato.
Rapporto RNA/DNA
L’estrazione e l’analisi degli Acidi Nucleici sono stati eseguiti con il metodo di
Zachleder (1984), come applicato da Danovaro et al. (1993, 1996), con qualche
modifica per l’estrazione del DNA dai sedimenti. Un’aliquota di sedimento è
stato prima trattata con acido perclorico 0,5 N e sonicato tre volte per 1 minuto
(con intervalli di 30 secondi). I campioni sono stati dunque riscaldati in bagnetto
termostatico a 75°C per 30 minuti sotto continua agitazione. Dopo
centrifugazione, è stata misurata l’assorbanza del contenuto totale degli acidi
nucleici (TNA) a 260 nm. L’assorbanza del DNA è stata determinata con
difenilamina (2% in acido acetico) a 598 nm e convertita in concentrazione
usando soluzioni standard di calf thymus DNA. Le concentrazioni di DNA sono
state, quindi, riportate come equivalenti di assorbanza a 260 nm, in modo da
poter calcolare l’assorbanza del RNA dalla differenza delle assorbanze: ABSRNA=
ABSTNA-ABSDNA. L’assorbanza del RNA è stata convertita in concentrazione,
usando soluzioni standard di baker’s yeast RNA.
Analisi isotopiche
La preparazione del sedimento per l’analisi della composizione isotopica del C e
dell’N è avvenuta in questo modo: per ogni campione è stata prelevata
un’aliquota di circa 20 gr, che è stata prima setacciata su un filtro di maglia di
pochi µm e poi è stata acidificata con HCl 2N, in modo da rimuovere
chimicamente la componente carbonatica. Il campione è stato filtrato, mediante
37
pompe da vuoto, su filtri di fibra di vetro Whatman GF/F con pori di 0.45 µm
(precedentemente precalcinati, al fine di eliminare qualsiasi traccia di materiale
organico dal filtro).I filtri sono stati sciacquati con abbondante acqua distillata
prima di essere posti in stufa ad una temperatura di 60°C.
Il tessuto muscolare dei pesci e il mangime, invece, sono stati lavati ed essiccati
in stufa a 60°C fino a peso costante.
Successivamente, tutti i campioni, sono stati ridotti in polvere molto fine
mediante l’utilizzo di pestello e mortaio e, quindi, sono stati pesati mediante
l’utilizzo di una bilancia analitica. Ogni campione posto in capsule di stagno di 4
mm di diametro , è stato analizzato per la determinazione dei rapporti isotopici
di C e N, mediante uno spettrometro di massa (Thermo-Electron Delta Plus XP)
per isotopi stabili (IRMS: Isotope Ratio Mass Spectrometer), accoppiato ad un
analizzatore elementare di carbonio e azoto (Thermo-Electron Flash EA 1112). I
risultati sono stati espressi in secondo la seguente equazione:
x = xE = (Rcampione/Rstandard -1) x 103
dove: = deviazione del rapporto isotopico di un campione, relativa a quella di
un campione di riferimento; X = massa dell’isotopo più pesante (15 per N, 13 per
C); E = elemento in questione; R = rapporto tra l’isotopo pesante e quello leggero
(15N/13N e 13C/12C). La riproducibilità delle analisi è stata di 0.2‰ per entrambi
i rapporti isotopici.
Metalli pesanti
La determinazione dei metalli è stata condotta seguendo il protocollo del metodo
US EPA 6010B/96 per l’analisi di: mercurio (Hg), cadmio (Cd), piombo (Pb),
cromo (Cr), rame (Cu), nickel (Ni), zinco (Zn), arsenico (As) e vanadio (V), che
prevede l’utilizzo della tecnica di spettrometria di emissione atomica mediante
plasma induttivamente accoppiato (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission
Spectrometer, ICP-OES; Varian Vista MPX).
I campioni, sia di sedimento che di mangime che di pesce, precedentemente
seccati a 40°C, sono stati sottoposti ad un processo di mineralizzazione.
All’interno dei vessel in teflon è stato aggiunto un quantitativo noto di campione
secco (0.2 gr circa) e vi è stata aggiunta una miscela di reazione, composta da 9
ml di HNO3 67-70%, 3 ml di HF al 40%, 0,5 ml di H2O2 al 30% e 2,5 ml di acqua
38
MilliQ per il sedimento e da 5 ml di HNO3 67-70%, 1 ml di H2O2 al 30% e 4 ml di
acqua MilliQ per il mangime e i pesci. Tutti i reagenti erano Suprapuri.
Successivamente, i teflon sono stati introdotti all’interno di un forno a
microonde dotato di carosello rotante (CEM, Modello MARS®) e sottoposti ad
attacco in “bomba”.
Dopo il raffreddamento, ogni campione è stato trasferito in un matraccio e
portato ad un volume finale di 50 ml per il sedimento e di 30 ml per il tessuto
biologico e il mangime, con acqua deionizzata MilliQ. Per ogni ciclo di
mineralizzazione è stato preparato un bianco costituito dalla miscela di
estrazione senza il campione. Il controllo analitico è stato effettuato mediante
mineralizzazione di materiale certificato: Marine Sediment MESS-3 (National
Research Council of Canada) e il Dogfish muscle DORM-2 (National Research
Council of Canada). Tutte le analisi sono state condotte in triplice replica.
La determinazione quantitativa dei metalli dei campioni mineralizzati e del
materiale certificato è stata effettuata attraverso l’impiego di uno spettrometro
ICP-OES (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer, Varian
Vista MPX) dotato di un autocampionatore e di un generatore di vapori VGA-77
per la determinazione del mercurio e dell’arsenico.
La quantificazione dei metalli si è basata sulle preparazione di curve di
calibrazione a partire da standard multi-elemento. Tali curve sono state
determinate diverse volte durante il periodo di analisi. Per ogni elemento
analizzato è stata scelta una specifica lunghezza d’onda (). Il materiale di
riferimento certificato sopradescritto è stato analizzato per valutare la
percentuale di recupero del processo di mineralizzazione, che è risultato
variabile tra il 90 e il 100%.
Il VGA-77 è un generatore di idruri che viene utilizzato per l’analisi di mercurio
(Hg) ed arsenico (As): la sua tecnologia a flusso continuo permette che i
campioni e i reagenti liquidi vengano pompati insieme e miscelati tra loro. Il
prodotto di reazione gassoso viene spinto verso l’ICP-OES da un flusso di argon.
Per l’analisi quantitativa del mercurio (Hg), è stata utilizzata una soluzione
riducente contenente NaBH4 0,3% e NaOH 0,5% ed una soluzione carrier
costituita da HCl 5M.
Per la determinazione analitica dell’arsenico (As) è stata utilizzata una soluzione
riducente contenente NaBH4 0,6% e NaOH 0,5% ed una soluzione carrier
costituita da HCl 5-10 M. A 3 ml di campione mineralizzato, è stato aggiunto 3
39
ml di KI al 5%, 3 ml di acido ascorbico al 5% e 3 ml di HCl al 5% (quindi posto
per 45 minuti al buio per evitare la fotossidazione) per trasformare tutto
l’arsenico ad As3+ in modo che, successivamente, venga ridotto in As
elementare. I reagenti sono tutti Suprapuri. Tutti i dati sono stati espressi in
mg/kg p.s..
4.4 Elaborazione dati.
I risultati sono stati analizzati mediante un approccio univariato (analisi della
varianza, ANOVA) e multivariato (non-metric multi dimensional scaling, nMDS).
L’ANOVA è stata eseguita sui valori delle principali variabili relative ai
sedimenti, al fine di valutare nei due diversi impianti separatamente le
variazioni spaziali e temporali della composizione biochimica ed isotopica della
materia organica sedimentaria.
Per ciascun impianto sono stati considerati due fattori: fattore Stazione (7 livelli;
a Trappeto: TP1-TP7 e a Licata: LC1-LC7) e fattore Tempo (2 livelli: Tempo 1 e 2,
considerati fissi ed ortogonali al fattore Stazione).
L’omogeneità delle varianze è stata verificata tramite il test di Cochran, mentre
confronti multipli a posteriori sono stati realizzati mediante test di Student-
Newman-Keuls (test SNK) (Underwood, 1997). L’analisi della varianza è stata
realizzata mediante il software GMAV5 (University of Sydney, AU).
Le analisi multivariate sono state effettuate sui valori delle variabili biochimiche
del sedimento, del mangime e dei pesci e sui valori degli elementi in tracce come
i metalli pesanti nei mangimi e nei pesci allevati. Dalle matrici iniziali è stata
ricavata la matrice di similarità attraverso le distanze euclidee normalizzate ed è
stato poi eseguito l’ordinamento nMDS. Il valore dello “Stress” indica se
l’ordinamento ottenuto risulta essere una buona rappresentazione dei dati
(stress ≤0.1 corrisponde ad una buona rappresentazione; stress ≤0.2
corrisponde ad un utile ordinamento a 2-dimensioni, mentre valori di stress
≥0.2 corrispondono ad un ordinamento che può portare ad una interpretazione
dei dati non corretta). Le analisi sono state realizzate con il software PRIMER 5
(vers. 5.2.9) (Plymouth Routines In Multivariate Ecological Research, Plymouth
Marine Laboratory, UK) (Clarke e Warwick, 1994).
40
5 RISULTATI
5.1 Caratterizzazione ambientale – sedimento
Impianto “Ittica Trappeto”
Le Tabelle 5 e 6 riportano i valori medi (± d.s.) delle variabili chimico-trofiche
(Clorofilla-a, Feopigmenti, Materia Organica totale, C-BPF, Lipidi, Protidi e
Glucidi) misurate nei sedimenti dell’area di Trappeto, per ciascuno dei due
periodi di campionamento.
Le Tabelle 7 e 8 riportano i risultati dell’analisi della varianza (ANOVA) eseguita
su tutte le variabili misurate nel sedimento e sull’indice trofico utilizzato, per
verificare le differenze tra periodi (tempo 1 e tempo 2) e stazioni (n. 7) e le
interazioni tra questi principali effetti. In particolare, l’analisi della varianza ha
evidenziato differenze significative tra i due periodi di campionamento che
riguardano quasi tutte le variabili analizzate. Anche per il fattore stazione si
osservano differenze significative per la maggior parte delle variabili studiate,
con livelli più elevati in quelle poste al di sotto dell’impianto.
Le Figure 9 e 10 riportano rispettivamente i valori medi delle concentrazioni di
Clorofilla-a e di Feopigmenti nei sedimenti delle 7 stazioni, per entrambi i tempi
di campionamento. I valori medi della concentrazione di clorofilla-a subiscono
un generale incremento nel secondo periodo di campionamento, con livelli
maggiori nei sedimenti della stazione TR1. Anche per i feopigmenti si osserva un
andamento simile, con livelli superiori in corrispondenza del secondo periodo di
campionamento. Le Figure 11 e 12 riportano il contributo delle due frazioni
(clorofilla-a e feopigmenti) ai livelli totali di CPE (Pigmenti Cloroplastici
equivalenti) misurati nei sedimenti delle 7 stazioni, rispettivamente nel primo e
nel secondo tempo di campionamento. In generale, si osserva in tutta l’area di
studio un incremento della quota dei feopigmenti in seno ai CPE totali durante il
secondo periodo di campionamento.
41
Tab. 5 Variabili chimico-trofiche misurate nei sedimenti dell’area di Trappeto (OM =
Materia Organica Totale; C-BPF = Carbonio della Frazione Biopolimerica).
Stazione Tempo Clorofilla-a µg/g Feopigmenti µg/g OM % C-BPF µg/g
media d.s. media d.s. media d.s media d.s.
TR1 1 2.91 0.91 2.20 0.39 1.63 0.14 808.00 41.55
2 2.24 0.24 3.39 0.97 2.03 0.92 2135.54 124.04
TR2 1 0.98 0.13 3.26 0.21 1.91 0.22 892.37 59.15
2 1.87 0.25 3.82 1.26 1.83 0.17 1885.91 117.49
TR3 1 1.07 0.41 2.22 0.10 1.67 0.19 1530.70 28.88
2 1.696 0.32 2.66 1.27 3.09 0.66 2138.09 76.89
TR4 1 2.02 0.99 4.00 0.40 2.43 0.15 1719.99 40.10
2 1.03 0.41 4.65 2.59 3.19 0.88 2416.75 48.25
TR5 1 1.88 0.30 2.79 0.12 1.58 0.37 902.91 43.95
2 2.33 0.62 4.20 0.37 2.15 0.69 1561.80 113.18
TR6 1 1.19 0.08 4.59 0.22 0.96 0.09 582.92 85.57
2 0.63 0.15 2.72 0.43 1.28 0.10 1020.59 73.21
TR7 1 0.15 0.01 3.37 0.30 1.22 0.17 548.59 35.17
2 0.63 0.19 3.58 076 1.13 0.08 1096.13 91.88
Tab. 6 Variabili chimico-trofiche misurate nei sedimenti dell’area di Trappeto.
Stazione Tempo Lipidi µg/g Protidi µg/g Glucidi µg/g
media d.s. media d.s. media d.s
TR1 1 476.72 24.66 658.75 60.37 319.19 34.46
2 657.47 80.43 2784.30 124.80 1062.80 101.23
TR2 1 438.59 72.70 738.02 52.98 504.48 34.42
2 798.20 90.12 1952.70 142.40 826.04 52.82
TR3 1 504.99 17.57 1686.80 30.03 813.57 61.95
2 609.30 35.70 2559.70 80.00 1067.23 68.88
TR4 1 475.20 50.96 2199.98 134.95 714.01 116.00
2 416.63 32.14 3145.50 91.00 1407.50 75.07
TR5 1 441.97 55.81 790.83 97.35 459.81 15.00
2 374.71 69.05 1558.20 118.00 543.07 126.01
TR6 1 341.41 69.53 549.75 95.50 143.71 21.55
2 377.99 76.51 1263.60 105.80 294.77 44.40
TR7 1 251.07 46.01 497.24 67.70 292.18 17.75
2 382.52 71.83 1365.30 86.20 350.67 70.44
42
Tab. 7 Analisi della varianza eseguita sulle variabili studiate nei sedimenti dell’area di
Trappeto per verificare le differenze nel confronto tra i periodi (T1 = Tempo 1, T2 = Tempo 2), le stazioni (TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7) e le interazioni tra questi
principali effetti. [Ns = differenza non significativa (P> 0,05)] [Ln(X) = dati trasformati al logaritmo naturale]. Sono stati omessi i risultati del test a posteriori SNK.
43
Tab. 8 Analisi della varianza eseguita sulle variabili studiate nei sedimenti dell’area di
Trappeto per verificare le differenze nel confronto tra i periodi (T1 = Tempo 1, T2 = Tempo 2), le stazioni (TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7) e le interazioni tra questi
principali effetti. [Ns = differenza non significativa (P> 0,05)]. Sono stati omessi i risultati del test a posteriori SNK.
44
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg/g
Clorofilla-a Tempo 1
Tempo 2
Fig. 9 Valori medi di Clorofilla-a (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area
di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg/g
Feopigmenti Tempo 1
Tempo 2
Fig. 10 Valori medi di Feopigmenti (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni
dell’area di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
45
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg
/g
Clorofilla-a T1
Feopigmenti T1
Fig. 11 Contributo della clorofilla-a e dei feopigmenti ai livelli totali di CPE
(Pigmenti Cloroplastici equivalenti) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Trappeto nel primo tempo di campionamento.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg/g
Clorofilla-a T2
Feopigmenti T2
Fig. 12 Contributo della clorofilla-a e dei feopigmenti ai livelli totali di CPE
(Pigmenti Cloroplastici Equivalenti) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7 stazioni
dell’area di Trappeto nel secondo tempo di campionamento.
46
La Figura 13 riporta i valori medi delle concentrazioni di materia organica (OM)
nei sedimenti delle 7 stazioni, per entrambi i tempi di campionamento. E’
possibile evidenziare come i valori medi di materia organica totale sedimentaria
subiscano un incremento nel secondo periodo di campionamento nelle stazioni
prossime all’impianto (stazioni TR3, TR4 e TR5).
Le Figure 14-16 riportano, rispettivamente,i valori medi delle concentrazioni dei
Lipidi dei Protidi e dei Glucidi nei sedimenti delle 7 stazioni, per entrambi i
tempi di campionamento. Le proteine a i carboidrati presentano una tendenza
all’aumento nel secondo periodo di campionamento, in tutta l’area di studio.
Tale incremento è più evidente nelle stazioni poste in prossimità dell’impianto
(stazioni TR3 e TR4). E’ possibile, inoltre, evidenziare durante il secondo periodo
un incremento delle tre variabili anche nei sedimenti delle stazioni poste a
monte dell’impianto (stazioni TR1 e TR2).
La Figura 17 riporta i valori medi del rapporto PRT/CHO nei sedimenti delle 7
stazioni, per entrambi i tempi di campionamento. Tale indice subisce un
incremento in corrispondenza del secondo periodo nelle stazioni poste a valle
dell’impianto (stazioni TR5, TR6 e TR7).
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
%
OM Tempo 1
Tempo 2
Fig. 13 Valori medi delle concentrazioni di OM (Materia Organica totale) (%±ds)
nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Trappeto, per entrambi i tempi di
campionamento.
47
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg
/g
C-LIP Tempo 1
Tempo 2
Fig. 14 Valori medi di C-LIP (carbonio da lipidi) (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
1800,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg
/g
C-PRT Tempo 1
Tempo 2
Fig. 15 Valori medi di C-PRT (carbonio da proteine) (µg/g±ds) nei sedimenti delle
7 stazioni dell’area di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
48
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg
/g
C-CHO Tempo 1
Tempo 2
Fig. 16 Valori medi di C-CHO (carbonio da carboidrati) (µg/g±ds) nei sedimenti
delle 7 stazioni dell’area di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
PRT/CHO Tempo 1
Tempo 2
Fig. 17 Valori medi del rapporto PRT/CHO nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area
di Trappeto, per entrambi i tempi di campionamento.
49
Le Figure 18 e 19 riportano il contributo delle tre frazioni di carbonio (C-LIP, C-
PRT e C-CHO) ai livelli totali di C-BPF (Carbonio della frazione biopolimerica)
misurati nei sedimenti delle 7 stazioni, nel primo e nel secondo tempo di
campionamento. E’ evidente un incremento dei livelli di tale variabile, durante il
secondo periodo di campionamento, nei sedimenti di tutte le 7 stazioni. Tale
incremento è ascrivibile per lo più alla frazione proteica, che risulta in generale
dominante in seno alla materia organica sedimentaria di tutta l’area, ma che
subisce in tale periodo un incremento nelle stazioni prossime all’impianto ed in
quelle situate a monte (stazioni TR1, TR2, TR3 e TR4).
La Figura 20 riporta i risultati dell’analisi multivariata (nMDS basata sulle
distanze euclidee normalizzate) dei valori delle variabili misurate nei sedimenti
delle sette stazioni, in entrambi i periodi di campionamento. Tale analisi ha
sottolineato una differenzazione tra le stazioni TR1, TR2, TR3 e TR4 rispetto alle
altre.
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
4000,0
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg/g
Carboidrati T1
Proteine T1
Lipidi T1
Fig. 18 Contributo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi ai livelli totali di C-
BPF (Carbonio della frazione biopolimerica) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Trappeto, nel primo tempo di campionamento.
50
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7
µg/g
Carboidrati T2
Proteine T2
Lipidi T2
Fig. 19 Contributo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi ai livelli totali di C-
BPF (Carbonio della frazione biopolimerica) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Trappeto, nel secondo tempo di campionamento.
TR1
TR2TR3
TR 4
TR 5
TR6
TR7
TR1
TR 2
TR3
TR4
TR5
TR6
TR7
tempo 1
Tempo 2
Stress 0,08
Fig. 20 nMDS basata sulle distanze euclidee normalizzate dei valori delle variabili biochimiche e trofiche misurate nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di
Trappeto, in entrambi i periodi di campionamento.
51
Per quanto riguarda la composizione isotopica dei sedimenti, nell’impianto di
Trappeto il δ13C ha presentato valori nel range piuttosto ristretto compreso tra -
23,8‰ e -21,1‰, con un valore medio di -23,0±0,5‰ (Figura 21). Valori
isotopici leggermente più impoveriti sono stati registrati nelle stazioni TR2, TR3
e TR4 (in media -23,4‰, in entrambi i periodi di campionamento) (v. ANOVA,
Tabella 9). Anche le variazioni temporali sono risultate di modesta entità (min. -
23,1±0,4‰, max. -22,9±0,6‰), seppure significative (Tabella 9).
Nel sito di Trappeto il δ15N ha mostrato valori nel range 1,3-5,4‰, ed un valore
medio di 4,1±0,9‰ (Figura 22). In generale, i valori più elevati sono stati
registrati nel primo periodo di campionamento (in media 4,5±0,5‰) rispetto al
secondo (in media 3,6±1,0‰) (v. ANOVA, Tabelle 9). La variabilità tra le stazioni
è stata maggiore nel secondo periodo. Mentre nel Tempo 1 è stata la stazione
TR6 a risultare più impoverita delle altre, nel Tempo 2, valori significativamente
più bassi sono stati osservati nelle stazioni TR3, TR4 e TR5 (Tabella 9).
Tabella 9 Risultati dell’ANOVA effettuata per valutare le variazioni spaziali
e temporali della composizione isotopica della materia organica
sedimentaria di Trappeto.
df MS F P MS F P MS F P MS F P
Stazione 6 7.15 41.10 <0.001 2.66 10.35 <0.001 1.31 12.85 <0.001 2.15 8.68 <0.001
Tempo 1 9.20 52.92 <0.001 13.11 51.08 <0.001 0.48 4.72 <0.05 12.97 52.26 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.83 27.77 <0.001 0.92 3.59 <0.01 0.47 4.62 <0.01 1.51 6.10 <0.001
Residui 42 0.17 0.26 0.10 0.25
Cochran test ns ns ns ns
Impianto Licata Impianto Trappeto
δ13C δ15N δ13C δ15N
df MS F P MS F P MS F P MS F P
Stazione 6 7.15 41.10 <0.001 2.66 10.35 <0.001 1.31 12.85 <0.001 2.15 8.68 <0.001
Tempo 1 9.20 52.92 <0.001 13.11 51.08 <0.001 0.48 4.72 <0.05 12.97 52.26 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.83 27.77 <0.001 0.92 3.59 <0.01 0.47 4.62 <0.01 1.51 6.10 <0.001
Residui 42 0.17 0.26 0.10 0.25
Cochran test ns ns ns ns
Impianto Licata Impianto Trappeto
δ13C δ15N δ13C δ15N
52
-28
-27
-26
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
3C
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
δ13C
Fig. 21 Valori del δ13C (‰±ds) della materia organica sedimentaria nelle 7
stazioni di Trappeto, nei due periodi di campionamento.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
δ15N
Fig. 22 Valori del δ15N (‰±ds) della materia organica sedimentaria nelle 7
stazioni di Trappeto, nei due periodi di campionamento.
53
Il sedimento utilizzato per le analisi dei metalli proviene da due stazioni nell’area
di ubicazione dell’impianto di allevamento di Trappeto: la stazione NEAR in
prossimità dell’impianto a mare e la stazione FAR scelta in una zona distanziata
dalle gabbie, stazione che funge da controllo. Le medie e le deviazioni standard
dei metalli pesanti (Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, As, Ni, Cr e V) analizzati nei sedimenti di
Trappeto sono riportate in Tabella 10.
Tabella 10 Valori medi dei metalli pesanti (mg/kg p.s.±ds) nei sedimenti di
Trappeto.
METALLO mg/kg .p.s.±ds
STAZIONI TRAPPETO
FAR NEAR
Cd 0,135±0,005 0,114±0,000
Hg 0,138±0,016 0,097±0,022
Cu 3,091±0,083 1,474±0,123
Pb 6,971±0,183 5,598±0,178
As 9,168±0,004 6,288±0,346
Cr 12,516±1,674 7,624±0,031
Ni 30,652±3,339 27,376±3,085
Zn 19,841±1,289 11,204±0,612
V 31,791±5,748 20,019±0,924
A Trappeto, la concentrazione di Cd non varia molto tra le due stazioni Far e
Near, assumendo valori , rispettivamente, di 0,135±0,005 mg/kg p.s. e 0,114±0
mg/kg p.s. (Figura 23). Lo stesso si può dire per il Hg e per il Pb. Il Hg è
risultato pari a 0,138±0,016 mg/kg p.s. a Far e 0,097±0,022 mg/kg p.s. a Near
(Figura 23), mentre il Pb è di 6,971±0,183 mg/kg p.s. a Far e 5,598±0,178
mg/kg p.s. a Near (Figura 24). Il Cu ha concentrazione di 3,091±1,474 mg/kg
p.s. nella stazione Far e 1,474±0,123 mg/kg p.s. a Near (Figura 24). L’As ha
valori medi di 9,168±0,004 mg/kg p.s. a Far e di 6,288±0,346 mg/kg p.s. a Near
(Figura 24).
Per il Cr, Zn, Ni e V le concentrazioni risultano essere maggiormente
differenziate tra le due stazioni.
54
Il Cr ha valori medi di 12,516±7,624 mg/kg p.s. per Far e di 7,624±0,031 mg/kg
p.s. per Near (Figura 24).
Lo Zn, il Ni e il V sono mostrati nella Figura 25, con valori, in tutti i casi,
maggiori nella stazione FAR rispetto alla stazione NEAR.
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Cd
Hg
Fig. 23 Valori medi di Cd e Hg (mg/kg p.s.±ds) nel sedimento delle stazioni Far e Near di Trappeto.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Cu
Pb
As
Cr
Fig. 24 Valori medi di Cu, Pb, As e Cr (mg/kg p.s.±ds) nel sedimento delle stazioni Far e Near di Trappeto.
55
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Zn
Ni
V
Fig. 25 Valori medi di Zn, Ni, e V (mg/kg p.s.±ds) nel sedimento delle stazioni
Far e Near di Trappeto.
Impianto “Ittica San Giorgio”
Le Tabelle 11 e 12 riportano i valori medi (± d.s.) delle variabili chimico-trofiche
(Clorofilla-a, Feopigmenti, Materia Organica totale, C-BPF, Lipidi, Protidi e
Glucidi) misurate nei sedimenti dell’area di Licata, per ciascuno dei due periodi
di campionamento.
Le Tabelle 13 e 14 riportano i risultati dell’analisi della varianza (ANOVA), la
quale ha evidenziato differenze significative tra i due periodi di campionamento
per quasi tutte le variabili analizzate.
Anche tra le stazioni di prelievo di Licata si osservano differenze significative per
la maggior parte delle variabili studiate.
56
Tab. 11 Variabili chimico-trofiche misurate nei sedimenti dell’area di Licata (OM =
Materia Organica Totale; C-BPF = Carbonio della Frazione Biopolimerica).
Stazione Tempo
Clorofilla-a
µg/g
Feopigmenti
µg/g
OM
%
C-BPF
µg/g
media d.s. media d.s. media d.s media d.s.
LC1 1 1.12 0.14 0.65 0.32 0.87 0.15 460.47 42.19
2 0.50 0.29 1.95 0.49 1.15 0.12 679.65 62.28
LC2 1 2.72 1.66 7.21 0.94 4.07 0.49 4277.13 116.74
2 0.52 0.06 9.97 1.50 5.05 0.92 2493.90 185.74
LC3 1 13.50 1.48 33.87 0.96 10.29 1.90 10243.60 242.67
2 1.51 0.48 25.70 2.85 10.09 0.43 7554.27 215.47
LC4 1 0.60 0.43 1.37 0.24 1.14 0.22 718.80 77.00
2 0.44 0.53 5.07 0.86 1.98 0.25 816.68 82.35
LC5 1 3.38 1.53 11.50 6.80 6.66 2.54 6366.99 129.33
2 1.10 0.24 19.40 3.97 4.97 1.06 5986.53 307.93
LC6 1 0.42 0.19 0.26 0.02 6.47 0.81 2519.42 74.13
2 0.84 0.53 2.57 0.69 4.22 1.18 1334.73 101.49
LC7 1 5.97 0.71 11.28 1.54 0.89 0.05 524.48 83.01
2 1.19 0.37 7.77 2.21 7.56 0.51 6237.91 262.48
Tab. 12 Variabili chimico-trofiche misurate nei sedimenti dell’area di Licata.
Stazione Tempo Lipidi µg/g Protidi µg/g Glucidi µg/g
media d.s. media d.s. media d.s
LC1 1 287.78 26.02 325.59 56.04 212.73 65.02
2 388.31 46.75 654.94 142.09 168.76 32.24
LC2 1 1112.92 82.24 5442.94 172.75 1938.50 112.20
2 861.24 30.93 2723.82 424.21 1283.24 84.50
LC3 1 5859.23 239.83 9544.61 321.32 2930.79 493.54
2 3513.87 74.12 8454.38 328.18 1940.55 139.90
LC4 1 282.94 78.96 894.38 71.77 170.86 64.87
2 336.30 69.57 950.26 115.97 247.05 57.05
LC5 1 1584.89 105.61 9045.84 152.31 1864.66 97.33
2 1550.11 138.12 8174.35 471.68 2046.29 38.74
LC6 1 1045.40 63.19 2363.66 83.93 1442.93 120.65
2 859.68 99.46 1131.36 53.30 339.01 62.17
LC7 1 217.02 68.78 237.93 52.81 612.83 115.94
2 1253.29 92.42 10222.29 677.09 722.54 9.90
57
Tab. 13 Analisi della varianza eseguita sulle variabili studiate nei sedimenti dell’area di
Licata per verificare le differenze nel confronto tra i periodi (T1 = Tempo 1, T2 = Tempo 2), le stazioni (LC1, LC2, LC3, LC4, LC5, LC6, LC7) e le interazioni tra questi principali
effetti. [Ns = differenza non significativa (P> 0,05)] [Ln(X) = dati trasformati al logaritmo naturale] [X2 = dati trasformati al quadrato di X]. Sono stati omessi i risultati del test a posteriori SNK.
58
Tab. 14 Analisi della varianza eseguita sulle variabili studiate nei sedimenti dell’area di
Licata per verificare le differenze nel confronto tra i periodi (T1 = Tempo 1, T2 = Tempo 2), le stazioni (LC1, LC2, LC3, LC4, LC5, LC6, LC7) e le interazioni tra questi principali
effetti. [Ns = differenza non significativa (P> 0,05)] [Ln(X) = dati trasformati al logaritmo
naturale] [X0.2 = dati trasformati ad X elevato a costante]. Sono stati omessi i risultati
del test a posteriori SNK.
C-PRT C-LIP
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 10.12 749.25 <0.001 4.86 597.48 <0.001
Tempo 1 2.35 173.87 <0.001 0.11 13.63 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.88 361.24 <0.001 0.64 78.69 <0.001
Residui 42 0.01 0.01
Test Cochran Ln(X) X0.2
PRT/CHO C-BPF
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 0.79 27.96 <0.001 73082634.48 2728.83 <0.001
Tempo 1 6.26 222.03 <0.001 14.91 0.00 Ns
Stazione x Tempo 6 3.84 136.05 <0.001 14887136.67 555.87 <0.001
Residui 42 0.03 26781.69
Test Cochran Ln(X) Ns
C-PRT C-LIP
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 10.12 749.25 <0.001 4.86 597.48 <0.001
Tempo 1 2.35 173.87 <0.001 0.11 13.63 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.88 361.24 <0.001 0.64 78.69 <0.001
Residui 42 0.01 0.01
Test Cochran Ln(X) X0.2
PRT/CHO C-BPF
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 0.79 27.96 <0.001 73082634.48 2728.83 <0.001
Tempo 1 6.26 222.03 <0.001 14.91 0.00 Ns
Stazione x Tempo 6 3.84 136.05 <0.001 14887136.67 555.87 <0.001
Residui 42 0.03 26781.69
Test Cochran Ln(X) Ns
C-PRT C-LIP
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 10.12 749.25 <0.001 4.86 597.48 <0.001
Tempo 1 2.35 173.87 <0.001 0.11 13.63 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.88 361.24 <0.001 0.64 78.69 <0.001
Residui 42 0.01 0.01
Test Cochran Ln(X) X0.2
PRT/CHO C-BPF
Sorgente di variazione df MS F P MS F P
Stazione 6 0.79 27.96 <0.001 73082634.48 2728.83 <0.001
Tempo 1 6.26 222.03 <0.001 14.91 0.00 Ns
Stazione x Tempo 6 3.84 136.05 <0.001 14887136.67 555.87 <0.001
Residui 42 0.03 26781.69
Test Cochran Ln(X) Ns
Le Figure 26 e 27 riportano, rispettivamente, i valori medi delle concentrazioni
della Clorofilla-a e dei Feopigmenti nei sedimenti delle 7 stazioni di Licata, per
entrambi i tempi di campionamento. I valori medi di queste due variabili sono
più elevati nei sedimenti delle stazioni in prossimità delle gabbie di allevamento
(LC3 ed LC5) e della stazione vicine alla foce del fiume Salso (LC7). Durante il
primo periodo di campionamento i valori sono superiori in quasi tutte le stazioni
di prelievo.
Le Figure 28 e 29 riportano il contributo delle clorofilla-a e dei feopigmenti ai
livelli totali di CPE (Pigmenti Cloroplastici equivalenti) nei sedimenti delle 7
stazioni, rispettivamente nel primo e nel secondo tempo di campionamento. In
59
generale, si osservano, nella totalità dell’area di studio, livelli superiori di
feopigmenti rispetto alla clorofilla-a, indicando la presenza di componenti
autotrofe in decomposizione ed un incremento della torbidità in funzione della
presenza dell’impianto (LC3 e LC5) e degli apporti terrigeni del fiume (LC7).
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
Clorofilla-a Tempo 1
Tempo 2
Fig. 26 Valori medi di Clorofilla-a (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area
di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
60
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
Feopigmenti Tempo 1
Tempo 2
Fig. 27 Valori medi dei Feopigmenti (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni
dell’area di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
Clorofilla-a T1
Feopigmenti T1
Fig. 28 Contributo della clorofilla-a e dei feopigmenti ai livelli totali di CPE (Pigmenti Cloroplastici equivalenti) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7 stazioni
dell’area di Licata nel primo tempo di campionamento.
61
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg/g
Clorofilla-a T2
Feopigmenti T2
Fig. 29 Contributo della clorofilla-a e dei feopigmenti ai livelli totali di CPE
(Pigmenti Cloroplastici equivalenti) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Licata nel secondo tempo di campionamento.
La Figura 30 riporta i valori medi delle concentrazioni di materia organica (OM)
nei sedimenti delle 7 stazioni di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
I valori medi di materia organica totale sedimentaria subiscono un incremento
nei sedimenti al di sotto delle gabbie (LC3 e LC5) e nelle stazioni antistanti la
foce del fiume Salso (LC6 ed LC7), con livelli superiori nel primo periodo di
campionamento relativamente alle stazioni poste al di sotto dell’impianto (LC3
ed LC5).
Le Figure 31-33 riportano rispettivamente i valori medi delle concentrazioni dei
Lipidi, dei Protidi e dei Glucidi nei sedimenti delle 7 stazioni, per entrambi i
tempi di campionamento. Anche per queste variabili è possibile evidenziare un
incremento nei sedimenti campionati in prossimità delle gabbie dell’impianto
(LC3 ed LC5). Si osservano, inoltre, differenze significative tra i due periodi di
campionamento, con livelli superiori in corrispondenza del primo periodo di
campionamento.
La Figura 34, chye mostra i valori medi del rapporto PRT/CHO nei sedimenti
delle 7 stazioni, per entrambi i tempi di campionamento, evidenzia. un
incremento in corrispondenza del secondo periodo di campionamento nei
sedimenti delle stazioni LC1, LC3, LC6 ed LC7.
62
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
%
Tempo 1
Tempo 2
Fig. 30 Valori medi di OM (materia organica totale) (%±ds) nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
3500,00
4000,00
4500,00
5000,00
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
C-LIP Tempo 1
Tempo 2
Fig. 31 Valori medi di C-LIP (carbonio da lipidi) (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Licata, per entrambi i tempi di campionamento
63
0,00
1000,00
2000,00
3000,00
4000,00
5000,00
6000,00
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
C-PRT Tempo 1
Tempo 2
Fig. 32 Valori medi di C-PRT (carbonio da proteine) (µg/g±ds) nei sedimenti delle
7 stazioni dell’area di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
C-CHO Tempo 1
Tempo 2
Fig. 33 Valori medi delle concentrazioni dei C-CHO (carbonio da carboidrati) (µg/g±ds) nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Licata, per entrambi i tempi di
campionamento.
64
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
PRT/CHO Tempo 1
Tempo 2
Fig. 34 Valori medi del rapporto PRT/CHO nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area
di Licata, per entrambi i tempi di campionamento.
Le Figure 35 e 36 riportano il contributo delle tre frazioni di carbonio (C-LIP, C-
PRT e C-CHO) ai livelli totali di C-BPF (Carbonio della frazione biopolimerica)
misurati nei sedimenti delle 7 stazioni, rispettivamente nel primo e nel secondo
tempo di campionamento. E’ possibile evidenziare un incremento dei livelli di
tale variabile, durante il primo periodo di campionamento, nei sedimenti delle
stazioni LC2, LC3, LC5, LC6.
La Figura 37 riporta i risultati dell’analisi multivariata (nMDS basata sulle
distanze euclidee normalizzate) dei valori delle variabili misurate nei sedimenti
delle 7 stazioni di Licata, in entrambi i periodi di campionamento. Tale analisi
ha confermato i risultati ottenuti; è possibile, infatti, evidenziare differenze tra i
due tempi di campionamento soltanto nei sedimenti delle stazioni poste al di
sotto dell’impianto (LC3 ed LC5) e della stazione posta in prossimità della foce
del fiume Salso (LC7). Per le altre stazioni, invece, non si evidenziano differenze
spaziali e temporali ed è possibile definire, all’interno della rappresentazione
bidimensionale nMDS, un cluster formato dai punti relativi alle stazioni LC1,
LC2, LC4 ed LC6.
65
0,0
2000,0
4000,0
6000,0
8000,0
10000,0
12000,0
14000,0
16000,0
18000,0
20000,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg
/g
Carboidrati T1
Proteine T1
Lipidi T1
Fig. 35 Contributo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi ai livelli totali di C-
BPF (Carbonio della frazione biopolimerica) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Licata, nel primo tempo di campionamento.
0,0
2000,0
4000,0
6000,0
8000,0
10000,0
12000,0
14000,0
16000,0
LC1 LC2 LC3 LC4 LC5 LC6 LC7
µg/g
Carboidrati T2
Proteine T2
Lipidi T2
Fig. 36 Contributo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi ai livelli totali di C-
BPF (Carbonio della frazione biopolimerica) (µg/g) misurati nei sedimenti delle 7
stazioni dell’area di Licata, nel secondo tempo di campionamento.
66
LC 1LC 2
LC 3
LC 4 LC 5
LC6
LC7
LC 1LC 2
LC 3LC 4LC5LC 6
LC 7
tempo 1
Tempo 2
Stress 0,02
Fig. 37 nMDS basata sulle distanze euclidee normalizzate dei valori delle variabili
misurate nei sedimenti delle 7 stazioni dell’area di Licata, in entrambi i periodi di
campionamento.
In tutte le stazioni di Trappeto e Licata, è stato, anche, analizzato il rapporto
RNA/DNA (Figura 38). Questo a Trappeto non mostra differenze significative tra
le stazioni TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, mentre differenze significative sono state
riscontrate tra queste stazioni e le stazioni TR6 (1,252) e TR7 (0,929), senza
differenze significative tra i due tempi di campionamento; pertanto, i risultati
sono riportati come media (± s.d.) dei valori registrati nei due periodi di
campionamento.
A Licata, il rapporto RNA/DNA non mostra differenze significative tra le stazioni
LC1, LC3, LC4, LC5, LC6 e LC7, mentre differenze significative sono state
riscontrate tra i valori riscontrati in queste stazioni e quelli della stazione LC2.
Nell’impianto “Ittica San Giorgio”, i risultati mostrano, in tutte le stazioni, valori
di gran lunga inferiori all’unità (da 0,068 a 0,127), indicando la presenta di
comunità microbiche impattate in ogni stazione, sia all’interno del porto, sia
all’esterno, che alla foce del fiume Salso. Inoltre, un maggiore impatto si verifica
nella stazione all’uscita del porto, probabilmente per l’accumulo di sostanza
organica derivante dagli impianti est ed ovest.
67
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
staz 1 staz 2 staz 3 staz 4 staz 5 staz 6 staz 7
RN
A:D
NA
ra
tio
TRAPPETO
LICATA
Fig. 38 Rapporto RNA/DNA nei sedimenti delle 7 stazioni dell’impianto “Ittica
Trappeto” e dell’impianto “Ittica S. Giorgio”.
In Figura 39 sono mostrati i livelli di δ13C rilevati nel sedimento delle stazioni di
Licata, dove si evidenzia una maggiore variabilità sia su scala spaziale che
temporale rispetto a Trappeto, presentando valori compresi nel range di -25,4‰
e -20,5‰ ed un valore medio di -22,5±1,3‰. Le variazioni tra i due periodi di
campionamento, significative in molte stazioni (Tabella 15), sono state maggiori
rispetto a Trappeto anche se sempre piuttosto ridotte (min. -22,1±1,0‰, max. -
22,9±1,4‰).
A Licata l’intervallo di valori assunti dal δ15N è stato di 2,1‰ – 6,4‰, con un
valore medio di 4,6±0,9‰ (Figura 40). La variabilità temporale si è ridotta (0,1-
0,5‰) in alcune stazioni (LC2, LC3, LC4), mentre in altre (LC1, LC5, LC6) è
stata dell’ordine di 1,3-1,7‰. La variabilità tra le stazioni è stata di circa 3‰ in
entrambi i periodi di campionamento. In tutti e due tempi di campionamento la
stazioni più arricchita in 15N è stata LC7 (4,9±0,2‰ e 6,0±0,4‰ rispettivamente
nel Tempo 1 e 2).
68
-28
-27
-26
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
LC 1 LC 2 LC 3 LC 4 LC 5 LC 6 LC 7
δ1
3C
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
δ13C
Fig. –39 Valori del δ13C (‰±ds) della materia organica sedimentaria nelle sette
stazioni e nei due periodi di campionamento a Licata.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
LC 1 LC 2 LC 3 LC 4 LC 5 LC 6 LC 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7
δ1
4N
, ‰
Tempo 1
Tempo 2
δ15N
Fig. 40 Valori del δ15N (‰±ds) della materia organica sedimentaria nelle 7
stazioni di Licata, nei due periodi di campionamento.
69
Tabella 15 Risultati dell’ANOVA effettuata per valutare le variazioni spaziali e
temporali della composizione isotopica della materia organica sedimentaria di
Licata.
df MS F P MS F P MS F P MS F P
Stazione 6 7.15 41.10 <0.001 2.66 10.35 <0.001 1.31 12.85 <0.001 2.15 8.68 <0.001
Tempo 1 9.20 52.92 <0.001 13.11 51.08 <0.001 0.48 4.72 <0.05 12.97 52.26 <0.001
Stazione x Tempo 6 4.83 27.77 <0.001 0.92 3.59 <0.01 0.47 4.62 <0.01 1.51 6.10 <0.001
Residui 42 0.17 0.26 0.10 0.25
Cochran test ns ns ns ns
Impianto Licata Impianto Trappeto
δ13C δ15N δ13C δ15N
Il sedimento utilizzato per i metalli analizzati a Licata, come già visto per
Trappeto, proviene da due stazioni, una in prossimità dell’impianto (NEAR) e
uno in una zona distanziata (FAR).
Le medie e le deviazioni standard dei metalli pesanti (Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, As, Ni,
Cr e V) riscontrati nei sedimenti di Licata sono riportati in Tabella 16.
Tabella 16 – Valori medi delle concentrazioni di metalli pesanti nei
sedimenti Far e Near campionati a Licata
METALLO mg/kg .p.s.±ds
STAZIONI LICATA
FAR NEAR
Cd 0,122±0,004 0,194±0,026
Hg 0,087±0,017 0,157±0,046
Cu 1,634±0,019 9,223±0,417
Pb 6,060±0,283 14,520±0,380
As 14,531±0,467 20,408±0,480
Cr 7,192±0,558 37,264±2,211
Ni 23,446±2,092 25,265±0,017
Zn 15,540±2,197 50,577±0,706
V 32,725±1,009 98,917±4,897
70
A Licata, le concentrazioni maggiori di metalli pesanti si riscontrano nella
stazione Near, con poca differenza tra le stazioni Far e Near per il Cd, il Hg, e il
Ni (Figure 41 e 42).
Il Cd e il Hg sono, rispettivamente, compresi tra 0,12 mg/kg p.s. e 0,20 mg/kg
p.s., e tra 0,09 mg/kg ps.s e 0,16 mg/kg p.s. (Figura 41).
Il Cu, il Pb e il Cr hanno mostrato una maggiore concentrazione nella stazione
Near, rispetto a quella FAR (Figura 42). Il Cu, nella stazione NEAR ha mostrato
livello di circa 8 volte , il Pb di circa 2 volte e il Cr di 5 volte maggiori rispetto a
quelli ritrovati nei sedimenti FAR. L’As ha evidenziato livelli omogenei fra i due
siti campionati (Figura 42).
Lo Zn ha mostrato valori di 15,540±2,197 mg/kg p.s. Far e di 50,577±0,706
mg/kg p.s. a Near (Figura 43). Il Ni ha valori pressoché costanti tra i due siti,
con valori di circa 23-25 mg/kg p.s. e il V è maggiormente concentrato nel sito
Near (Figura 43).
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Cd
Hg
Fig. 41 Valori medi di Cd e Hg (mg/kg p.s.±ds) nel sedimento delle stazioni Far
e Near di Licata.
71
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Cu
Pb
As
Cr
Fig. 42 Valori medi di Cu, Pb, As e Cr (mg/kg p.s.±ds) nel sedimento delle
stazioni Far e Near Licata.
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Far Near
mg
/kg
p.s
.
Zn
Ni
V
Fig. 43 Valori medi delle concentrazioni di Zn, Ni e V (mg/kg p.s.±ds) nel
sedimento delle stazioni Far e Near di Licata.
72
5.2 Caratteristiche dell’alimento somministrato
Negli impianti ittici di Trappeto e di Licata è stato campionato, anche, l’alimento
che fa parte del trattamento nutrizionale del Dicentrarchus labrax e dello Sparus
aurata, mangime composto da 3 diverse pezzature a secondo della taglia dei
pesci a cui viene somministrato.
Le analisi della composizione biochimica dei mangimi, provenienti dai due
impianti di allevamento ittico (Trappeto e Licata), hanno evidenziato differenze
tra le tre pezzature (P1, P2 e P3), soprattutto tra P1 e P3 (Tabella 16).
La differenza sostanziale nella composizione biochimica tra i mangimi
provenienti dai due impianti è risultata dovuta al contenuto in glucidi: infatti,
questi nel mangime di Licata hanno mostrato una concentrazione maggiore
(circa 20%) rispetto ai mangimi utilizzati a Trappeto (circa 7-8%)(Figg. 44 e 45)
Tabella 16 Concentrazioni medie di Protidi, Lipidi e Glucidi (PRT, LPD, GLD) (%±ds) nelle 3 pezzature di mangimi (P1, P2 e P3) somministrati negli
impianti di Trappeto e Licata.
Sigla % PRT dev.st % LPD dev.st % GLD dev.st
P 1 60,52 1,25 18,22 0,54 8,22 0,32
P 2 59,39 1,67 20,45 1,52 6,82 1,02
P 3 38,90 2,24 14,63 0,63 7,31 0,21
Sigla % PRT dev.st % LPD dev.st % GLD dev.st
P 1 63,01 1,88 19,19 0,63 20,80 0,73
P 2 79,39 1,02 20,49 1,13 20,31 1,55
P 3 41,80 2,56 14,16 0,41 15,38 0,33
TRAPPETO
LICATA
73
0
10
20
30
40
50
60
70
P 1 P 2 P 3
%
Protidi
Lipidi
Glucidi
Fig. 44 Valori medi delle concentrazioni di Lipidi, Protidi e Glucidi (%±ds) nelle 3 pezzature di mangimi utilizzati nell’impianto di Trappeto.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
P 1 P 2 P 3
%
Protidi
Lipidi
Glucidi
Fig. 45 Valori medi delle concentrazioni di Lipidi, Protidi e Glucidi (%±ds) nelle
3 pezzature di mangimi utilizzati nell’impianto di Licata.
74
Per quanto riguarda la composizione isotopica, i mangimi utilizzati nell’impianto
di Trappeto hanno mostrato un δ13C che varia nelle diverse pezzature utilizzate,
presentando dei valori in un range compreso tra -22,5‰ e -21,6‰ ed un valore
medio di -22,2±0,5‰ (Figura 46). Il δ15N, nel mangime di Trappeto, ha assunto
dei valori compresi tra 9,2 e 10,1‰ all’interno delle tre pezzature con un valore
medio di 9,6±0,47‰ (Figura 47); la variabilità tra le pezzature è stata di circa
1‰ con P2 più arricchita con un valore di 10,1±0,62‰.
A Licata, i mangimi hanno mostrato un δ13C variabile tra le tre pezzature, con
valori tra -21,4‰ e -20,9‰ ed un valore medio di -21,1±0,2‰ (Figura 46).
Il δ15N dei mangimi di Licata ha mostrato meno variabilità rispetto quello dei
mangimi di Trappeto, assumendo dei valori quasi costanti tra le tre pezzature,
con un valore medio di 9,4±0,5‰ a Trappeto, e un valore di 9,6±0,3‰ a Licata.
Dal confronto dei dati, il mangime di Trappeto è risultato, quindi, leggermente
più impoverito rispetto a Licata (Figura 47).
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
P1 P2 P3
δ1
3C
, ‰
TRAPPETO
LICATA
Fig. 46 Valori medi delle di δ13C (‰±ds) nelle 3 pezzature dei mangimi
somministrati a Trappeto e a Licata
75
0
2
4
6
8
10
12
P1 P2 P3
δ1
5N
, ‰
TRAPPETO
LICATA
Fig. 47 Valori medi delle di δ15N (‰±ds) nelle 3 pezzature dei mangimi
somministrati a Trappeto e a Licata
I risultati delle analisi dei metalli (Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Pb, Hg, As, e V) effettuate
sulle tre pezzature di mangimi provenienti dagli impianti di Trappeto e di Licata
sono mostrati in Tabella 17.
A Trappeto, la concentrazione di Cd varia tra i tre mangimi, raggiungendo un
valore massimo di 0,389±0,008 mg/kg p.s. in P2 ed un valore minimo di
0,233±0,001 mg/kg p.s. in P3. Il Pb presenta valori molto bassi in tutte le
tipologie di mangime, con un valore medio di 0,115±0,046 mg/kg p.s.
Il Hg ha un valore massimo di 0,371±0,038 mg/kg p.s. nel mangime P1 ed un
valore minimo di 0,159±0,013 mg/kg p.s. in P3. Il Cu assume dei valori
pressoché costanti con una media di 15,027±1,19 mg/kg p.s. Il Ni assume un
valore medio di 2,751±0,062 mg/kg p.s. ed il V di 1,558±0,49 mg/kg p.s.
Il Cr ha dei valori ben diversificati all’interno dei tre mangimi utilizzati
nell’impianto di Trappeto, con un valore massimo di 4,010±0,066 mg/kg p.s.
nella pezzatura P1, ed un valore minimo di 0,834±0,086 mg/kg p.s. in P2. L’As
ha presentato un valore medio pari a 0,500±0,129 mg/kg p.s., mentre lo Zn pari
a 158,922±10,700 mg/kg p.s.
A Licata, le concentrazioni dei metalli possono essere così descritte: il Cd ha un
valore medio di 0,121±0,023 mg/kg p.s., il Pb di 0,123±0,042 mg/kg p.s., il Cr
76
di 0,712±0,161 mg/kg p.s., l’As di 0,491±0,150 mg/kg p.s., mentre il Hg di
0,054±0,001 mg/kg p.s. I valori di Cu variano tra un massimo di 9,058±0,190
mg/kg p.s. in P3 ed un minimo di 6,890±0,124 mg/kg p.s. in P1. Il Ni ha dei
valori molto simili nelle tre pezzature di mangime, con un valore medio di
6,681±0,294 mg/kg p.s. Il V ha mostrato il suo massimo nel mangime P2
(2,996±0,184 mg/kg p.s.) e il minimo in P1 (1,433±0,100 mg/kg p.s.), così come
lo Zn.
Tabella 17 Valori medi dei metalli pesanti (mg/kg di p.s.±ds) nei mangimi (3 pezzature: P1, P2 e P3) utilizzati negli
impianti di Trappeto e Licata.
Sigla Cd ds Cr ds Cu ds Ni ds Pb ds
P1 0,283 0,003 4,010 0,066 17,066 0,308 3,423 0,234 0,111 0,021
P2 0,389 0,008 0,834 0,086 17,097 0,064 2,635 0,232 0,070 0,023
P3 0,233 0,014 3,511 0,214 15,027 0,491 2,195 0,413 0,163 0,021
Sigla Zn ds Hg ds As ds V ds
P1 166,608 10,833 0,371 0,038 0,418 0,029 1,460 0,394
P2 163,476 9,896 0,207 0,057 0,434 0,045 1,122 0,167
P3 146,682 11,226 0,159 0,013 0,649 0,035 2,091 0,179
Sigla Cd ds Cr ds Cu ds Ni ds Pb ds
P1 0,140 0,023 0,578 0,105 6,890 0,124 6,341 0,481 0,172 0,022
P2 0,129 0,013 0,891 0,113 8,873 0,026 6,847 0,066 0,096 0,003
P3 0,095 0,006 0,668 0,084 9,058 0,190 6,855 0,925 0,102 0,006
Sigla Zn ds Hg ds As ds V ds
P1 129,323 1,629 0,054 0,004 0,397 0,015 1,433 0,100
P2 148,571 4,417 0,055 0,007 0,413 0,012 2,996 0,184
P3 130,063 2,128 0,053 0,004 0,663 0,061 2,835 0,112
LICATA
TRAPPETO
.
78
Nelle Figure 48-51 sono mostrate le concentrazioni dei metalli analizzati,
mettendo a confronto i diversi mangimi di Licata e di Trappeto. E’ possibile
notare una maggiore concentrazione di Cd, Cu, Cr e Hg nei mangimi utilizzati a
Trappeto, mentre il Pb, il Ni, e il V sono di poco superiore a Licata; lo Zn assume
dei valori simili tra i mangimi utilizzati nei due impianti.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
P1 P2 P3 P1 P2 P3
mg
/kg
p.s
.
Trappeto Licata
Cd
Pb
Hg
Fig. 48 Valori medi di Cd, Pb e Hg (mg/kg p.s.±ds) nelle tre pezzature di
mangime di Trappeto e Licata.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
P1 P2 P3 P1 P2 P3
mg
/Kg
p.s
.
Trappeto Licata
Cu
Ni
V
Fig. 49 Valori medi di Cu, Ni e V (mg/kg p.s.±ds) nelle tre pezzature di mangime
di Trappeto e Licata.
79
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
P1 P2 P3 P1 P2 P3
mg
/kg
p.s
.
Trappeto Licata
Cr
As
Fig. 50 Valori medi di Cr e As (mg/kg p.s.±ds) nelle tre pezzature di mangime di
Trappeto e Licata.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
P1 P2 P3 P1 P2 P3
mg
/kg
p.s
.
Trappeto Licata
Zn
Fig. 51 Valori medi di Zn (mg/kg p.s.±ds) nelle tre pezzature di mangime di
Trappeto e Licata.
La Tabella 18 riporta i risultati dell’analisi della varianza (ANOVA), che ha
evidenziato come i dati relativi a Proteine (PRT) e Glucidi (GLU) siano
significativamente differenti in relazione ai fattori Sito, Dimensione e
all’interazione dei due fattori. Al contrario, i dati relativi ai Lipidi (LPD) hanno
80
mostrato variazioni significative solo in relazione al fattore dimensionale e non al
fattore Sito o Sito x Dimensione.
La Tabella 19 riporta, invece, i risultati dell’analisi della varianza (ANOVA) per i
metalli pesanti all’interno delle tre pezzature di mangimi. Tale analisi ha
mostrato differenze significative per i fattori Sito, Dimensione e Sito per
Dimensione per i seguenti metalli: Cd, Cr, Cu, Hg e V. Per L’As solo il fattore
dimensione ha mostrato differenze significative, per il Ni e lo Zn solo il fattore
sito, mentre per il Pb sono risultati significativamente differenti i fattori sito e sito
per dimensione.
La Figura 52 riporta i risultati dell’analisi multivariata (nMDS basata sulle
distanze euclidee normalizzate) dei valori delle variabili misurate nei mangimi
(Lipidi, Protidi, Glucidi e metalli pesanti) provenienti dagli impianti di Trappeto e
Licata. Tale analisi ha evidenziato differenze tra le tre pezzature di mangimi. E’
possibile notare, all’interno della rappresentazione bidimensionale nMDS,
quattro cluster formati dai punti relativi: TR-P1 con TR-P2, ben distanziati i punti
TR-P3, e LC-P1 con LC-P2 distanziati dai punti LC-P3.
Tabella 18 – Risultati dell’ANOVA effettuata sulla composizione biochimica dei mangimi per valutare le differenze tra i siti (Licata e Trappeto) e
le classi dimensionali. (PRT=Protidi; LIP=Lipidi; GLU=Glucidi) [Ns = differenza non significativa (P> 0,05 )].
df
Sorgente di variazione MS F p MS F p MS F p
Sito 1 215,173 63,289 0,000 0,009 0,013 0,912 389,854 535,475 0,000
Dimensione 2 905,161 266,235 0,000 41,026 58,870 0,000 10,508 14,433 0,005
Sito x Dimensione 2 101,178 29,760 0,001 0,265 0,380 0,699 8,549 11,743 0,008
Redisui 6 3,400 0,697 0,728
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05
PRT LIP GLU
Tabella 19 – Risultati dell’ANOVA effettuata sul contenuto in elementi in traccia dei mangimi per valutare le differenze tra i siti (Licata e Trappeto) e le classi dimensionali. (As=Arsenico; Cd=Cadmio; Cr=Cromo; Cu=Rame; Hg=Mercurio; Ni=Nichel; Pb=Piombo; V=Vanadio;
Zn=Zinco) [Ns = differenza non significativa (P> 0,05 )].
df
Sorgente di variazione MS F p MS F p MS F p MS F p MS F p
Sito 1 0,000 0,181 0,685 0,098 587,410 0,000 12,887 872,553 0,000 197,964 3032,749 0,000 0,111 136,201 0,000
Dimensione 2 0,077 56,350 0,000 0,009 53,968 0,000 2,397 162,328 0,000 1,271 19,469 0,002 0,012 15,232 0,004
Sito x Dimensione 2 0,000 0,298 0,752 0,005 28,727 0,001 3,487 236,094 0,000 4,432 67,900 0,000 0,012 15,217 0,004
Redisui 6 0,001 0,000 0,015 0,065 0,001
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
continua
df
Sorgente di variazione MS F p MS F p MS F p MS F p
Sito 1 46,327 202,791 0,000 0,000 0,673 0,443 2,237 49,415 0,000 1578,200 25,732 0,002
Dimensione 2 0,129 0,566 0,595 0,004 12,393 0,007 1,047 23,129 0,002 312,360 5,093 0,051
Sito x Dimensione 2 0,819 3,584 0,095 0,004 12,105 0,008 0,914 20,177 0,002 155,152 2,530 0,160
Redisui 6 0,228 0,000 0,045 61,332
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
Ni Pb V
CuAs Cd Cr
Zn
Hg
82
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
Sito x DimensioneTR-P1
TR-P2
TR-P3
LC-P1
LC-P2
LC-P3TR-P1
TR-P1
TR-P2TR-P2
TR-P3
TR-P3
LC-P1
LC-P1
LC-P2LC-P2
LC-P3
LC-P3
2D Stress: 0.05
Fig. 52 nMDS basata sulle distanze euclidee normalizzate dei valori delle variabili
biochimiche trofiche e chimiche misurate nelle tre pezzature dei mangimi.
5.3 Analisi del prodotto di allevamento
Esemplari di Dicentrarchus labrax e di Sparus aurata sono stati campionati nei
due impianti di allevamento, a Trappeto e a Licata. Le analisi della composizione
biochimica della parte edibile di esemplari di orate e spigole suddivisi in diverse
classi di taglia, hanno mostrato lievi differenze tra le due specie allevate (Tabella
20). Per esempio, nell’impianto di Trappeto si nota un concentrazione maggiore
di proteine di ~10% nel muscolo della spigola rispetto all’orata .
La media del contenuto protidico delle orate di Trappeto è di 10,55±2,99%, con
un valore massimo di 12,83±0,81% nella taglia 2° ed un valore minimo di
6,26±0,88% nella taglia 3°. I lipidi assumono unaconcentrazione pressoché
costante con una media di 2,79±0,15%, mentre i glucidi, anch’ essi costanti,
hanno un valore medio di 0,39±0,04%.
Per quanto riguarda le spigole di Trappeto, la percentuale media di protidi è
stata di 20,84±5,26%, con un valore massimo di 24,11±1,86% nella taglia 3° ed
un valore minimo di 13,03±1,29% negli avannotti. I lipidi hanno un valore quasi
costante con una media di 3,86±0,22%, mentre la percentuale media dei glucidi
è di 0,52±0,23%, con il valore più alto registrato nella spigola di taglia 2° e il
valore più basso negli avannotti.
83
Nell’impianto di Licata non si notano grosse differenze nelle concentrazioni delle
componenti biochimiche tra orate e spigole. Nelle orate, i protidi hanno
concentrazione comprese tra ~11% negli avannotti e ~23% nella taglia 3°. I lipidi
sono pressoché costanti, con un valore medio di 2,61±0,46%. Anche le
concentrazioni dei glucidi non hanno notevoli differenze all’interno delle classi di
taglia assumendo un valore medio di 2,11±0,33%.
Nelle spigole, invece, il valore medio delle concentrazione dei protidi è di
18,45±2,89%, con un valore massimo di 21,85±2,28% che si riscontra negli
avannotti. I glucidi nelle spigole, come per le orate, hanno raggiunti livelli
maggiori nell’impianto di Licata rispetto a Trappeto, con un valore medio di
2,04±0,17%.
Tab. 20 Valori di Lipidi, Protidi e Glucidi (%±ds)nel muscolo di orate e spigole allevate
negli impianti di Trappeto e di Licata.
Sigla Media DS Min Max Media DS Min Max Media DS Min Max
Orata avannotti OT-a 2,59 0,25 2,39 2,96 10,75 2,06 8,12 12,54 0,33 0,05 0,29 0,39
Orata taglia 1° OT-1 2,83 0,43 2,33 3,36 12,36 2,01 10,77 15,13 0,39 0,06 0,37 0,46
Orata taglia 2° OT-2 2,97 0,68 2,15 3,79 12,83 0,81 11,78 13,74 0,42 0,07 0,33 0,48
Orata taglia 3° OT-3 2,76 0,47 2,10 3,17 6,26 0,88 5,42 7,35 0,42 0,09 0,34 0,50
Spigola avannotti ST-a 3,74 0,89 3,08 4,99 13,03 1,29 11,99 14,76 0,20 0,02 0,17 0,22
Spigola taglia 1° ST-1 3,60 0,80 2,71 4,31 22,41 1,99 20,24 24,87 0,59 0,21 0,35 0,84
Spigola taglia 2° ST-2 4,02 0,30 3,74 4,24 23,82 0,78 23,02 24,87 0,74 0,14 0,58 0,89
Spigola taglia 3° ST-3 4,06 2,32 3,14 5,86 24,11 1,86 22,26 26,67 0,54 0,12 0,45 0,72
Sigla Media DS Min Max Media DS Min Max Media DS Min Max
Orata avannotti OL-a 2,26 0,66 1,57 2,90 10,67 1,64 8,94 12,77 2,62 0,33 2,27 3,05
Orata taglia 1° OL-1 1,96 0,75 1,66 2,49 21,68 1,76 19,46 23,35 1,73 0,99 1,41 2,17
Orata taglia 2° OL-2 2,17 0,79 1,91 3,29 16,88 1,17 15,88 18,46 1,82 0,69 1,21 2,80
Orata taglia 3° OL-3 2,65 0,71 2,90 3,36 22,47 1,72 20,40 23,89 2,54 0,27 2,17 2,80
Spigola avannotti SL-a 2,55 0,61 2,98 3,55 21,85 2,28 19,86 24,36 1,82 0,33 1,34 2,08
Spigola taglia 1° SL-1 3,15 0,32 3,57 5,10 19,61 2,22 17,47 22,15 2,14 0,37 1,75 2,53
Spigola taglia 2° SL-2 3,22 0,64 2,74 3,86 15,24 1,32 13,90 16,70 2,20 0,47 1,57 2,71
Spigola taglia 3° SL-3 2,91 0,54 2,55 3,72 17,08 1,46 15,38 18,90 1,99 0,41 1,37 2,24
TRAPPETO
LICATA
Lipidi Protidi Glucidi
ProtidiLipidi Glucidi
Da un confronto delle variabili biochimiche tra i pesci allevati nei due impianti
(Figura 53), si nota come le orate di Licata differiscano da quelle di Trappeto per
84
un maggior contenuto in protidi, con una media di 17,92±5,43%, un valore
massimo di 22,47±1,72% nella taglia 3° ed un valore minimo di 10,67±1,64%
negli avannotti; inoltre, differiscono molto per i valori dei glucidi che a Licata
sono di gran lunga più elevati con una media di 2,18±0,46%. I lipidi nelle orate
hanno dei valori pressoché costanti in entrambi gli impianti.
Per le spigole la situazione cambia; si nota che le concentrazioni dei protidi sono
più elevate nella spigola di Trappeto, così come anche i lipidi, mentre le
concentrazioni dei glucidi rimangono sempre più elevate a Licata.
0
5
10
15
20
25
30
OT-a OT-1 OT-2 OT-3 OL-a OL-1 OL-2 OL-3
%
TRAPPETO LICATA
GLUCIDI
PROTIDI
LIPIDI
0
5
10
15
20
25
30
ST-a ST-1 ST-2 ST-3 SL-a SL-1 SL-2 SL-3
%
TRAPPETO LICATA
Orate
Spigole
Fig. 53 Valori medi di Lipidi, Protidi e Glucidi (%) nelle orate e nelle spigole
allevate negli impianti di Trappeto e di Licata.
85
Dalle analisi effettuate sul muscolo del pesce allevato relativamente alla
composizione isotopica, si è potuto evidenziare, nell’impianto di Trappeto, dei
valori costanti di δ13C all’interno delle classi di taglia con un valore medio di -
20,54±0,52‰ nel muscolo di orata, e di -19,72±0,59‰ nel muscolo di
spigola(Tabella 21)
Il δ15N nelle orate di Trappeto ha un valore medio di 12,41±1,1‰; il valore
massimo di 13,65±0,66‰ si ha nel muscolo degli avannotti, mentre il valore
minimo di 11,07±0,50‰ si trova nel muscolo delle orate di taglia 3°.
Nelle spigole il δ15N assume dei valori più costanti con un valore medio di
12,65±0,80‰ (Tabella 21).
Nell’impianto di Licata, i valori del δ13C per le orate risultano essere meno
negativi rispetto quelli di Trappeto, con un δ13C di -19,42±0,59‰ e di -
18.91±0,57‰ per le spigole (Tabella 21).
Il δ15N nelle orate ha un valore medio di 13,23±1,2‰, con un valore massimo
nel muscolo di avannotti ed un valore minimo nelle orate di taglia 3°. Per quanto
riguarda il δ15N nel muscolo delle spigole di Licata, si è registrato un valore
medio massimo di 15,40±0,21‰ negli avannotti, quello più basso di
12,40±0,20‰ nelle spigole di taglia 2° (Tabella 21).
86
Tabella 21 – Valori del δ15N e del δ13C (‰) nel muscolo di pesce allevati negli impianti di
Trappeto e Licata.
Sigla Media DS Min Max Media DS Min Max
Orata avannotti OT-a 13,65 0,66 12,71 14,53 -19,75 0,10 -19,92 -19,62
Orata taglia 1° OT-1 13,02 0,39 12,63 13,22 -20,96 0,24 -21,08 -20,67
Orata taglia 2° OT-2 11,91 0,57 11,50 11,91 -20,85 0,23 -21,13 -20,56
Orata taglia 3° OT-3 11,07 0,50 10,55 11,19 -20,58 0,24 -20,85 -20,28
Spigola avannotti ST-a 13,40 0,57 12,47 14,08 -19,51 0,26 -19,80 -19,03
Spigola taglia 1° ST-1 12,75 0,71 12,10 12,84 -19,27 0,19 -19,66 -19,06
Spigola taglia 3° ST-3 11,81 0,37 11,42 11,97 -20,39 0,14 -20,63 -20,20
Sigla Media DS Min Max Media DS Min Max
Orata avannotti OL-a 15,02 0,19 15,35 14,87 -19,39 0,32 -19,76 -19,03
Orata taglia 1° OL-1 12,95 0,15 13,16 12,80 -19,64 0,24 -19,94 -19,29
Orata taglia 2° OL-2 12,84 0,21 12,54 13,15 -20,02 0,13 -20,17 -19,84
Orata taglia 3° OL-3 12,11 0,20 12,42 11,89 -18,62 0,38 -20,20 0,14
Spigola avannotti SL-a 15,40 0,21 15,55 15,07 -19,31 0,25 -19,66 -19,06
Spigola taglia 2° SL-2 12,02 0,20 12,30 11,78 -18,50 0,39 -19,01 -18,03
δ 15
N δ 13
C
δ 15
N δ 13
C
TRAPPETO
LICATA
I valori medi delle concentrazioni dei metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Pb, Hg,
As e V)nel muscolo di orate e spigole provenienti dai due impianti di allevamento
(Trappeto e Licata) sono elencati nelle Tabelle 22 e 23.
Nelle orate di Trappeto (Tabella 22), il Cd ha un valore medio di 0,022±0,020
mg/kg p.s., con un valore massimo di 0,049±0,011 mg/kg p.s. negli avannotti e
un valore minimo di 0,004±0,001 mg/kg p.s. nelle orate di taglia 2°. Il Cr ha un
valore medio di 0,204±0,065 mg/kg p.s., il valore massimo di 0,300±0,074
mg/kg p.s. si riscontra negli avannotti.
Il Cu ha una concentrazione media di 1,339±0,065 mg/kg p.s., con un valore
massimo di 1,779±0,048 mg/kg p.s. nelle orate di taglia 2° e un valore minimo
di 0,799±0,165 mg/kg p.s. nella taglia 3°.
Il Ni assume dei valori pressoché costanti nelle 4 taglie, con una media di
3,563±0,203 mg/kg p.s. Il Pb ha un valore medio di 0,147±0,051 mg/kg p.s.; lo
Zn ha dei valori elevati, il suo valore medio di concentrazione è di 22,486±6,463
mg/kg p.s., il valore massimo è negli avannotti ed è di 31,600±3,347 mg/kg
87
p.s., mentre il valore minimo si ha nelle orate di taglia 3° (17,043±2,681 mg/kg
p.s.). Il Hg ha un valore medio di 0,193±0,150 mg/kg p.s., con il valore più alto
negli avannotti. Il V ha un valore medio di 0,165±0,024 mg/kg p.s., mentre l’As
ha un valore medio di 0,475±0,197 mg/kg p.s. Per il Cd, Cr, Ni, Zn e Hg i valori
più elevati si registrano negli avannotti.
Nelle spigole di Trappeto (Tabella 22), i valori dei metalli rimangono similari a
quelli delle orate; il Cd ha una media di 0,024±0,010 mg/kg p.s., il Cr ha un
valore medio di 0,305±0,140 mg/kg p.s., il Cu di 1,576±0,605 mg/kg p.s.
I valori del Ni hanno una media di 3,732±0,826 mg/kg p.s.; il Pb ha un valore
medio di 0,137±0,034 mg/kg p.s. Lo Zn, con una concentrazione maggiore
rispetto agli altri metalli, ha un valore medio di 25,554±5,000 mg/kg p.s. Il Hg
ha una concentrazione media di 0,168±0,079 mg/kg p.s., l’As di 0,338±0,114
mg/kg p.s., mentre il V, con dei valori quasi costanti, ha una media di
0,177±0,034 mg/kg p.s. Nelle spigole i valori più elevati di Cd, Cr, Ni, Hg, As e V
si registrano negli avannotti, mentre i valori più bassi si hanno nella taglia 3°.
Nelle orate di Licata, il Cd ha un valore medio di 0,040±0,006 mg/kg p.s. e il Cr
di 0,509±0,163 mg/kg p.s. Il Cu ha una concentrazione media di 1,510±0,136
mg/kg p.s., con un valore massimo di 1,592±0,092 mg/kg p.s. negli avannotti
ed uno minimo di 1,306±0,058 mg/kg p.s. nelle orate di taglia 2°. Il Ni ha un
valore medio di 3,222±0,825 mg/kg p.s. Il Pb ha un valore medio di
0,036±0,007 mg/kg p.s., lo Zn di 24,876±4,409 mg/kg p.s., con il valore
massimo negli avannotti (30,150±4,824 mg/kg p.s. e il minimo nelle orate di
taglia 1° (19,848±4,641 mg/kg p.s.). Il Hg ha un valore medio di 0,116±0,034
mg/kg p.s., l’As di 0,406±0,260 mg/kg p.s., mentre il V di 0,230±0,062 mg/kg
p.s. Il Cr, il Cu, lo Zn e il Hg hanno registrato dei valori di maggiore
concentrazione negli avannotti (Tabella 23).
Nelle spigole di Licata, i valori rimangono simili a quelli delle orate; solo il Ni e lo
Zn hanno dei valori più elevati. Il Ni ha un valore medio pari a 5,649±1,562
mg/kg p.s., mentre lo Zn di 34,844±11,028 mg/kg p.s. (Tabella 23).
Dal confronto tra i due impianti si nota come le orate di Trappeto mostrino
maggiori concentrazioni di Pb, As e Hg, mentre le orate di Licata sono più ricche
in V, Cr, e Cd (Figure 54-57). Per quanto riguarda le spigole, a Trappeto i metalli
più concentrati sono il Pb e di poco il Hg, mentre a Licata sono il V, il Cd, il Cr,
il Ni e lo Zn (Figure 58-61).
88
Tabella 22 – Valori medi dei metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg, As e V)
espressi in mg/kg di p.s. nel muscolo dei pesci allevati negli impianti di Trappeto.
Sigla Media DS Media DS Media DS Media DS Media DS
OT-a 0,049 0,011 0,300 0,074 1,603 0,259 3,736 0,505 0,085 0,034
OT-1 0,027 0,015 0,187 0,022 1,779 0,482 3,596 1,307 0,178 0,040
OT-2 0,004 0,001 0,166 0,044 1,175 0,167 3,651 0,964 0,198 0,089
OT-3 0,009 0,006 0,164 0,054 0,799 0,165 3,270 0,860 0,126 0,055
ST-a 0,032 0,005 0,460 0,136 1,670 0,201 4,650 1,022 0,138 0,024
ST-1 0,027 0,008 0,270 0,078 2,128 0,252 3,498 0,585 0,172 0,059
ST-3 0,013 0,004 0,186 0,061 0,929 0,298 3,047 0,842 0,103 0,029
Sigla Media DS Media DS Media DS Media DS
OT-a 31,600 3,347 0,414 0,049 0,282 0,118 0,137 0,043
OT-1 22,362 2,006 0,157 0,064 0,331 0,121 0,175 0,031
OT-2 18,939 2,039 0,106 0,058 0,674 0,302 0,192 0,053
OT-3 17,043 2,681 0,094 0,044 0,614 0,240 0,156 0,029
ST-a 27,470 2,324 0,258 0,092 0,423 0,170 0,208 0,067
ST-1 29,313 2,179 0,136 0,046 0,384 0,117 0,183 0,048
ST-3 19,879 2,930 0,110 0,065 0,207 0,095 0,140 0,060
TRAPPETO
Spigola taglia 3°
V
Ni Cd Cr Cu Pb
Orata avannotti
Orata taglia 1°
Orata taglia 2°
Orata taglia 3°
Spigola avannotti
Spigola taglia 1°
Orata avannotti
Spigola taglia 3°
Spigola taglia 1°
Orata taglia 1°
Orata taglia 2°
Orata taglia 3°
Spigola avannotti
Zn Hg As
Tabella 23 – Valori medi dei metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg, As e V),
espressi in mg/kg di p.s., nel muscolo dei pesci allevati negli impianti di Licata.
Sigla Media DS Media DS Media DS Media DS Media DS
Orata avannotti OL-a 0,041 0,016 0,807 0,381 1,592 0,092 2,565 1,338 0,039 0,018
OL-1 0,033 0,013 0,477 0,113 1,558 0,154 2,477 1,218 0,044 0,015
OL-2 0,037 0,020 0,621 0,163 1,306 0,058 3,725 0,736 0,030 0,008
OL-3 0,048 0,010 0,453 0,251 1,583 0,180 4,120 1,396 0,032 0,015
SL-a 0,046 0,015 0,589 0,279 1,971 0,163 6,754 0,955 0,041 0,028
SL-2 0,028 0,014 0,445 0,176 1,582 0,239 4,545 1,479 0,038 0,013
Sigla Media DS Media DS Media DS Media DS
OL-a 30,150 4,824 0,148 0,031 0,516 0,184 0,185 0,091
OL-1 19,848 4,641 0,080 0,022 0,722 0,381 0,186 0,014
OL-2 26,366 3,072 0,095 0,024 0,202 0,084 0,317 0,106
OL-3 23,142 2,846 0,141 0,019 0,184 0,077 0,231 0,106
SL-a 42,643 4,874 0,131 0,023 0,493 0,179 0,261 0,106
SL-2 27,046 6,414 0,160 0,038 0,268 0,099 0,168 0,097
LICATA
Orata taglia 2°
Orata taglia 3°
Spigola avannotti
Cu Pb
Zn Hg As V
Ni Cd Cr
Spigola avannotti
Spigola taglia 2°
Orata avannotti
Orata taglia 1°
Orata taglia 2°
Orata taglia 3°
Spigola taglia 1°
Orata taglia 1°
89
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
OT-a OT-1 OT-2 OT-3 OL-a OL-1 OL-2 OL-3
mg
/kg
p.s
.
TRAPPETO LICATA
Cd
Pb
V
Fig. 54 Valori medi di Cd, Pb e V (mg/kg p.s.±ds) nelle orate degli impianti di
Trappeto e di Licata.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
OT-a OT-1 OT-2 OT-3 OL-a OL-1 OL-2 OL-3
mg
/Kg
p.s
.
TRAPPETO LICATA
Cr
Hg
As
Fig. 55 Valori medi di Cr, Hg e As (mg/kg p.s.±ds) nelle orate degli impianti di
Trappeto e di Licata.
90
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
OT-a OT-1 OT-2 OT-3 OL-a OL-1 OL-2 OL-3
mg/K
g p
.s.
TRAPPETO LICATA
Cu
Ni
Fig. 56 Valori medi di Cu e Ni (mg/kg p.s.±ds) nelle orate degli impianti di
Trappeto e di Licata.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
OT-a OT-1 OT-2 OT-3 OL-a OL-1 OL-2 OL-3
mg
/Kg
p.s
.
TRAPPETO LICATA
Zn
Fig. 57 Valori medi delle concentrazioni di Zn (mg/kg p.s.±ds) nelle orate degli
impianti di Trappeto e di Licata.
91
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
ST-a ST-1 ST-3 SL-a SL-2
mg/k
g p
.s.
TRAPPETO LICATA
Cd
Pb
V
Fig. 58 Valori medi di Cd, Pb e V (mg/kg p.s.±ds) nelle spigole degli impianti di
Trappeto e di Licata.
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
ST-a ST-1 ST-3 SL-a SL-2
mg/K
gp
.s.
TRAPPETO LICATA
Cr
Hg
As
Fig. 59 Valori medi di Cr, Hg e As (mg/kg p.s. ± ds) nelle spigole degli impianti di
Trappeto e di Licata.
92
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
ST-a ST-1 ST-3 SL-a SL-2
mg
/Kg
p.s
.
TRAPPETO LICATA
Cu
Ni
Fig. 60 Valori medi di Cu e Ni (mg/kg p.s. ± ds) nelle spigole degli impianti di
Trappeto e di Licata.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
ST-a ST-1 ST-3 SL-a SL-2
mg/K
g p
.s.
TRAPPETO LICATA
Zn
Fig. 61 Valori medi di Zn (mg/kg p.s. ± ds) nelle spigole degli impianti di Trappeto
e di Licata.
93
L’analisi della varianza (ANOVA) effettuata sulle componenti biochimiche del
muscolo dell’orata allevata nei due impianti ha mostrato differenze significative
nei Protidi (PRT) per i fattori Sito, Taglia e Sito x Taglia, e nei Glucidi (GLU) solo
per il fattore Sito (Tabella 24).
La Tabella 25 riporta invece i risultati dell’analisi della varianza (ANOVA) per i
metalli pesanti nel muscolo dell’orata. Tale analisi ha mostrato differenze
significative per i fattori Sito, Taglia e Sito x Taglia per il Cd, il Cu e il Hg. L’As
ha mostrato differenze significative solo per il fattore Sito x Taglia; il Pb e il Cr
solo per il fattore Sito, mentre per lo Zn sono risultati significativamente
differenti i fattori Taglia e Sito x Taglia.
Le Figure 62, 63 e 64 riportano i risultati dell’analisi multivariata (nMDS basata
sulle distanze euclidee normalizzate) dei valori delle variabili biochimiche
misurate nei pesci (Lipidi, Protidi, Glucidi) provenienti dagli impianti di Trappeto
e Licata. E’ possibile notare, all’interno della rappresentazione bidimensionale
nMDS, come vi sia una netta differenze tra il fattore Sito, una lieve
sovrapposizione dei punti all’interno del fattore Specie; mentre per quanto
riguarda il fattore Taglia, i campioni risultano essere uniformemente distribuiti
nell’area del grafico, senza lasciare emergere distinzioni tra le diverse taglie.
Le Figure 65, 66 e 67 riportano i risultati dell’analisi multivariata (nMDS
basata sulle distanze euclidee normalizzate) dei dati relativi alla presenza di
metalli pesanti (Arsenico, Cadmio, Cromo, Rame, Mercurio, Nichel, Piombo,
Vanadio, Zinco) nei muscoli dei pesci allevati negli impianti di Trappeto e
Licata. Anche per i metalli pesanti si nota una netta distinzione all’interno della
rappresentazione bidimensionale per il fattore Sito, una lieve sovrapposizione
all’interno del fattore Specie, mentre per il fattore Taglia i punti all’interno
dell’area del grafico sono ampiamente sovrapposti.
Tabella 24 – Risultati dell’ANOVA effettuata sulla composizione biochimica del muscolo di orata; per valutare le differenze tra i siti (Licata e
Trappeto) e le classi dimensionali. (PRT=Protidi; LIP=Lipidi; GLU=Glucidi) [Ns = differenza non significativa (P> 0,05 )].
Sparus aurata
Sorgenti di variazione df MS F p MS F p MS F p
Sito 1 434,912 175,685 0,000 0,879 3,635 0,069 4,330 587,948 0,000
Taglia 3 54,972 22,206 0,000 0,529 2,186 0,116 0,017 2,285 0,104
Sito x Taglia 3 99,009 39,995 0,000 0,492 2,034 0,136 0,033 4,448 0,013
Residui 24 2,476 0,242 0,007
Trasformazione - - log
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05
PRT LIP GLU
Tabella 25 – Risultati dell’ANOVA effettuata sul contenuto in elementi in traccia nel muscolo di orata; per valutare le differenze tra i siti
(Licata e Trappeto) e le classi dimensionali. (As=Arsenico; Cd=Cadmio; Cr=Cromo;Cu=Rame; Hg=Mercurio; Ni=Nichel; Pb=Piombo; V=Vanadio;
Zn=Zinco) [Ns =differenza non significativa (P>0,05)]. Sparus aurata
Sorgenti di variazione df MS F p MS F p MS F p MS F p MS F p
Sito 1 0,029 0,798 0,381 1,267 41,451 0,000 1,629 47,502 0,000 0,071 13,194 0,001 0,065 62,037 0,000
Taglia 3 0,042 1,163 0,345 0,459 15,019 0,000 0,048 1,399 0,267 0,045 8,311 0,001 0,059 56,204 0,000
Sito x Taglia 3 0,340 9,426 0,000 0,512 16,761 0,000 0,041 1,199 0,331 0,047 8,809 0,000 0,041 39,346 0,000
Residui 24 0,036 0,031 0,034 0,005 0,001
Trasformazione - log log log -
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
continua
Sorgenti di variazione df MS F p MS F p MS F p MS F p
Sito 1 2,923 3,378 0,078 2,431 80,198 0,000 0,047 1,693 0,206 27,008 4,563 0,043
Taglia 3 0,844 0,975 0,421 0,069 2,283 0,105 0,084 3,030 0,049 276,201 46,665 0,000
Sito x Taglia 3 2,117 2,447 0,088 0,090 2,982 0,051 0,018 0,637 0,598 39,205 6,624 0,002
Residui 24 0,865 0,030 0,028 5,919
Trasformazione - log log -
Test Cochran C >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
HgCu
Pb V ZnNi
As CrCd
95
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
SitoTR
LC
2D Stress: 0.11
Fig. 62 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi alla composizione biochimica dei pesci in allevamento sulla base
del fattore Sito. (TR = Trappeto; LC = Licata)
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
SpecieO
S
2D Stress: 0.11
Fig. 63 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi alla composizione biochimica dei pesci in allevamento sulla base
del fattore Specie. (O = orata; S = spigola)
96
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
TagliaA
1
2
3
2D Stress: 0.11
Fig. 64 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi alla composizione biochimica dei pesci in allevamento sulla base
del fattore Taglia. (A = avannotti; 1 = taglia 1°; 2 = taglia 2°; 3 = taglia 3°).
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
SitoTR
LC
2D Stress: 0.17
Fig. 65 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi al contenuto di metalli pesanti nei pesci allevati sulla base del
fattore Sito. (TR = Trappeto; LC = Licata)
97
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
SpecieO
S
2D Stress: 0.17
Fig. 66 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi al contenuto dei metalli pesanti nei pesci allevati sulla base del
fattore Specie. (O = orata; S = spigola)
Normalise
Resemblance: D1 Euclidean distance
TagliaA
1
2
3
2D Stress: 0.17
Fig. 67 Ordinamento nMDS basato sulle distanze euclidee normalizzate dei
dati relativi al contenuto dei metalli pesanti sulla base del fattore Taglia. (A =
avannotti; 1 = taglia 1°; 2 = taglia 2°; 3 = taglia 3°).
98
6 DISCUSSIONE
L'acquacoltura è uno dei settori potenzialmente più vitali del settore primario
nazionale. Molteplici fattori hanno contribuito alla crescita di questo comparto,
non ultimo lo sfruttamento di tecniche già collaudate nella zootecnia
tradizionale, arricchita da una sperimentazione sempre più avanzata.
Lo sviluppo dell'attività di acquacoltura è stato accompagnato da una rapida
evoluzione delle tecniche produttive, in special modo nei settori della
riproduzione artificiale, della ittiopatologia, della mangimistica e della tecnologia
di allevamento.
L'acquacoltura di acqua salata, associata a più di 300 imprese di allevamento,
rappresenta circa il 90% della produzione nazionale di pesce di allevamento ed è
una potenziale causa di impatto per l’ambiente circostante. Ne sono coinvolti
comparti differenti degli ecosistemi quali la colonna d’acqua, i sedimenti, le
comunità bentoniche ed ittiche, con manifestazioni di degrado che sono
funzione dell’intensità delle attività di allevamento (Iwama, 1991; Black, 2001).
In generale, l’impatto di un impianto dipende dalla sua dimensione produttiva,
dalle tecniche di allevamento adottate e dalle caratteristiche funzionali degli
ecosistemi interessati.
Le sostanze inquinanti sono rappresentate dal mangime non utilizzato, dai
cataboliti e dalle feci degli organismi, dalle eventuali sostanze adoperate per le
terapie, le profilassi e per combattere il fouling. I principali composti rilasciati
contengono azoto e fosforo, nutrienti eutrofizzanti che possono provocare bloom
algali, modificare il pH, ridurre l’ossigeno disciolto. Non è infrequente anche
l’immissione di sostanze chimiche, tossiche e chemioterapiche che possono
indurre alterazioni ed anomalie negli organismi marini.
Il comparto sedimentario è quello che più risente degli impatti perché
l’accumulo della sostanza organica sui sedimenti superficiali provoca una
riduzione del potenziale redox, un aumento dell’azoto organico ed inorganico
con crescita incontrollata di alghe bentoniche, produzione di ceppi batterici
resistenti agli antibiotici e, nei casi più gravi, produzione di gas come l’idrogeno
solforato ed il metano.
Tra i descrittori da utilizzare per misurare le alterazioni ambientali sicuramente
si propongono alcune variabili trofiche della matrice sedimentaria
(concentrazione e composizione della materia organica del sedimento) che sono
99
ampiamente considerate indicatori importanti dello stato trofico (Fabiano e
Danovaro, 1994), ed insieme costituiscono i fattori che maggiormente
influenzano la struttura delle comunità bentoniche ed il loro metabolismo.
Inoltre, un sistema produttivo complesso, quale quello della maricoltura, deve
anche assicurare un prodotto di qualità, in buona salute e sicuro da un punto di
visto sanitario per il consumatore. Lo stato di salute, il benessere e l’efficienza di
un qualunque organismo dipende dalla sua omeostasi ed implica una
conversione ottimale dell’alimento, maggiori tassi di sopravvivenza ed una
potenziata capacità immunitaria, con vantaggi sia ambientali, che in termini di
qualità dei prodotti.
Il presente studio ha messo in evidenza l’influenza che un impianto di
maricoltura può generare nel sito marino costiero in cui è collocato ed anche
come la qualità ambientale dello stesso sito può influire a sua volta sul pesce
allevato, sulla sua qualità in termini di caratteristiche nutrizionali, biochimiche
e igienico sanitarie.
6.1 Caratterizzazione Ambientale
Utilizzando il sedimento, quale matrice recettrice, in entrambe le zone costiere
interessate dalla presenza degli impianti di allevamento ittico, sono stati
considerati diverse stazioni di campionamento, alcuni in prossimità degli
impianti, altri un pò più distanziati da essi, avente funzione di controllo.
Per il sedimento sono stati considerati due diversi periodi di campionamento
(tranne per i metalli) con l’obiettivo di evidenziare nel tempo eventuali variazioni
dello stato trofico e quindi della distribuzione e della qualità della materia
organica sedimentaria nell’area al di sotto delle gabbie ed in aree di controllo.
Lo studio dello stato trofico delle due aree è stato condotto attraverso l’uso di
descrittori canonici in uso nella ricerca scientifica ecologica di base. Gli
ambienti marini costieri sono caratterizzati dalla presenza di una grande
variabilità del loro stato trofico, in particolare delle concentrazioni delle
principali componenti organiche che fungono da nutrimento per quegli
organismi che si ritrovano ai più bassi livelli della catena trofica. Negli ultimi
anni grande importanza è stata data al valore nutrizionale della materia
organica dei sedimenti valutando la sua composizione biochimica (Fabiano et
al., 1995). Per stabilire la qualità della materia organica sono stati usati nel
100
tempo vari strumenti analitici, come ad esempio l’analisi di alcuni marker
biochimici quali lipidi, proteine e carboidrati totali (Pusceddu et al., 1997), ma
anche fitopigmenti (Parson et al., 1985).
La materia organica prodotta tramite la fotosintesi (CPE) negli ambienti
acquatici può rappresentare la principale fonte di cibo per le comunità
bentoniche (McIntyre et al., 1996). Come suggerito da Plante-Cuny (1974), la
clorofilla-a è da considerarsi rappresentativa della frazione funzionale e, quindi,
vivente nel microfitobenthos, mentre i feopigmenti rappresentano la frazione di
pigmenti clorofilliani in decomposizione. Le misure di clorofilla-a e feopigmenti
sono state ampiamente usate come traccianti della sedimentazione del
fitodetrito (Tselepides et al., 2000). Esse nei sedimenti forniscono importanti
indicazioni sulla quantità di biomassa prodotta in seguito ai processi autotrofi e
sul pelagic-benthic coupling dell’area. Clorofilla-a e feopigmenti, però, non
permettono di quantificare la reale disponibilità di materia organica per i
consumatori bentonici, né permettono di discriminare tra componente labile e
refrattaria del detrito.
Le concentrazioni di clorofilla-a riscontrate nei sedimenti delle aree di studio
(Trappeto e Licata) sono tipiche di aree meso-oligotrofiche (Dell’Anno et al.,
2002). Il contenuto di feopigmenti è, anch’esso, un buon descrittore della
qualità ambientale, dal momento che i livelli di questa variabile rispondono alle
diverse sorgenti di impatto antropogenico. Il rapporto tra clorofilla-a e
feopigmenti in seno ai fitopigmenti totali può essere utilizzato come indicatore
della frazione metabolicamente attiva della componente autotrofa (Plante-Cuny
e Bodoy, 1987).
Le concentrazioni dei feopigmenti risultano maggiori di quelle della clorofilla-a
in entrambe le aree di studio, indicando un accumulo di biomassa autotrofa
microbentonica inattiva. Inoltre, valori bassi del rapporto clorofilla-
a/feopigmenti possono essere il risultato di un incremento di torbidità,
contaminazione chimica o qualsiasi altro fattore che abbia effetti potenziali sui
processi fotosintetici (Bhadauria et al., 1992; Porter et al., 1999).
La composizione biochimica della materia organica sedimentaria è stata
utilizzata per avere ulteriori informazioni sull’origine, qualità e utilizzo della
materia in deposizione (Danovaro et al., 1993; Fabiano et al., 1995; Danovaro,
1996). La concentrazione delle proteine sedimentarie rappresenta la chiave per
definire le caratteristiche trofiche di un sistema (Danovaro et al., 1999). L’azoto
101
organico, infatti, è ampiamente considerato essere il maggior fattore limitante
per i depositivori.
La composizione biochimica del detrito organico sedimentario, in entrambe le
aree di studio, mostra un predominio della componente proteica rispetto alla
componente glucidica e lipidica, caratteristica questa di aree produttive o
interessate da attività antropiche (Fabiano et al., 1995; Danovaro et al., 1999).
Dal confronto temporale è possibile evidenziare a Trappeto, in corrispondenza
del secondo periodo di campionamento, un aumento delle concentrazioni di
lipidi, carboidrati e proteine sia nei sedimenti delle stazioni in prossimità delle
gabbie, sia nei sedimenti delle stazioni controllo poste a monte ed a valle
dell’impianto, suggerendo la presenza di correnti di direzione variabile. A Licata,
al contrario, un incremento di queste variabili si osserva nei sedimenti delle
stazioni al di sotto delle gabbie durante il primo periodo di campionamento.
Questo coincide con il periodo estivo in cui il ridotto idrodinamismo presente
all’interno dell’area portuale porterebbe ad un accumulo nello strato superficiale
dei sedimenti di materiale rilasciato dall’impianto di allevamento.
I livelli del rapporto PRT/CHO indicano in entrambe le aree di studio accumulo
di materiale proteico e, quindi, presenza di materia organica viva o detrito
giovane (Danovaro et al., 1993). A Trappeto, i valori di tale rapporto aumentano
in corrispondenza del secondo tempo di campionamento e lungo il gradiente che
va dalle stazioni in prossimità delle gabbie a quelle poste a valle, indicando un
arricchimento organico legato alla presenza dell’impianto. A Licata, invece,
l’incremento di tale indice si osserva per lo più in corrispondenza del primo
periodo di campionamento e raggiunge un valore massimo nella stazione LC7 a
Tempo 2, cioè in vicinanza dell’area costiera interessata dalla presenza della
foce del fiume Salso, che nel periodo invernale determina una scarico a mare di
detrito maggiore rispetto al periodo primaverile/estivo.
Questo rapporto varia tra valori che vanno dai più bassi di 0,1 in sedimenti
oligotrofici di mare profondo (500-2400 m di profondità nella parte est del
Mediterraneo (Danovaro et al., 1993)) a valori più alti di 10 in sedimenti costieri
antartici (Pusceddu et al., 1997); quindi, è evidenziabile come i sedimenti di
entrambi la aree costiere indagate si posizionano, nel loro valore PRT/CHO, in
un livello intermedio rispetto agli esempi citati.
L’analisi della quantità e della qualità della materia organica sedimentaria ha
messo in evidenza che entrambe le aree di studio sono interessate da
alterazione, soprattutto il sito di Licata, riconducibile alla presenza degli
102
impianti di maricoltura. Nonostante la concentrazione della materia organica
primaria sia molto bassa in entrambe le aree di studio (in termini di
concentrazione di clorofilla-a sedimentaria), i livelli totali della frazione
biopolimerica (C-BPF) subiscono un incremento legato alla permanenza dei
pesci nelle gabbie (Pearson e Black, 2000).
Confrontando le due aree di studio, è possibile osservare nei sedimenti di Licata
livelli totali maggiori delle variabili trofiche e biochimiche studiate. Tale
fenomeno può essere giustificato dalla peculiarità dell’area in cui insiste
l’impianto di Licata; l’area portuale, infatti, risentirebbe sia del suo
confinamento spaziale, sia della limitata profondità dei suoi fondali (in media 10
m), favorendo, quindi, i processi di accumulo di materiale proveniente
dall’impianto di allevamento; ciò è più evidente durante la stagione estiva,
caratterizzata da un minore dinamismo delle acque. Consistenti accumuli di
materia organica sono anche presenti nelle stazioni antistanti la foce del Salso.
Per entrambe le aree, infine, tali processi di accumulo sono interamente
ascrivibili alla frazione proteica, di per sé dominante in seno alla materia
organica sedimentaria di entrambe le aree, ma che subisce un incremento
verosimilmente legato alla presenza dei reflui provenienti dagli impianti, per lo
più costituiti da alimento non utilizzato e da rifiuti del metabolismo. Tale effetto,
nell’area di Trappeto, continua ad evidenziarsi anche nei sedimenti delle stazioni
poste, sia a monte che a valle, ad una distanza di 1000 m dall’area in cui si
trovano le gabbie di stabulazione, indicando che le condizioni idrodinamiche
dell’area si dimostrano, quindi, ottimali per il trasporto e la diluizione dei reflui.
Il rapporto RNA/DNA è un indice molto utilizzato in ecologia marina, proposto
per la prima volta negli anni ‘60, come indicatore biochimico dello stato
fisiologico-nutrizionale degli organismi acquatici nell’ambiente naturale (Holm-
Hansen et al., 1968) e da allora applicato con successo (Bulow, 1970; Berdalet
et al., 2005). Il rapporto RNA/DNA è stato usato in un ampio range di organismi
marini: comunità microbiche (Dortch et al., 1983), fitoplancton (Dortch et al.,
1983), zooplancton (Wagner et al., 1998), larve, giovanili ed adulti di specie
ittiche (Bulow, 1970, 1987; Thorpe et al., 1982), bivalvi (Chícharo et al., 2001),
cefalopodi (Clarke et al., 1989) e crostacei (Chícharo et al., 2007).
La relazione tra il rapporto RNA/DNA e l’attività di una popolazione o di una
comunità è stata discussa per diversi ambienti, come suoli (Hurt et al., 2001;
Schwarz et al., 2006), sedimenti marini (Dell’Anno et al., 1998) ed organismi,
come batteri marini (Kerkhof et al., 1993), nematodi (Ibiam e Grant, 2005) e
103
pesci (Tanaka et al., 2007; Vinagre et al., 2008). In tutti i casi, tale rapporto è
stato utilizzato come indice del fattore di crescita o di una determinata funzione
fisiologica.
Per le comunità di microrganismi del suolo esso indica l’intensità della sua
attività metabolica, che può essere dipendente dai fattori ambientali più diversi
(Eriksson et al., 2001).
Nei sedimenti marini, il contenuto di DNA è correlato alla concentrazione di
proteine e di fitopigmenti, mentre il contenuto di RNA è correlato alla sintesi
proteica. Tale indice negli ultimi anni è stato utilizzato da vari autori anche
come indicatore dell’impatto antropogenico di impianti di maricoltura. Un
decremento del rapporto RNA/DNA nei sedimenti limitrofi agli impianti indica
una situazione di alterazione ambientale e, quindi, un indice del livello di
impatto di questa attività umana sull’ecosistema marino.
In altri casi, invece, la presenza di sedimenti non particolarmente ricchi di
sostanza organica, ma caratterizzati da una maggiore attività di sintesi di RNA,
potrebbe indicare una condizione di stress. Infatti, in condizioni sfavorevoli le
comunità di microrganismi possono utilizzare in modo più rapido ed intenso le
risorse energetiche disponibili.
Uno di questi fattori può essere la presenza di metalli pesanti a basse
concentrazioni che altrimenti inibirebbero l’attività microbica (Khan et al.,
2000). Un fattore in grado di influenzare lo stato metabolico della microflora
edafica di tali campioni potrebbe essere la presenza di contaminanti derivanti
dalle attività antropiche che vi si svolgono (Chícharo e Chícharo, 2008).
Per quanto riguarda i sedimenti provenienti da Trappeto, i risultati mostrano
valori prossimi all’unità del rapporto RNA/DNA nelle stazioni TR6 e TR7. E’ noto
che quando il valore del rapporto raggiunge l’unità, la popolazione microbica
gode di “buona salute”, mentre quando tale valore risulta inferiore all’unità, la
comunità microbica risulta essere impattata. Le stazioni TR1, TR6 e TR7 sono
quelle che si trovano a maggiore distanza dalle gabbie di allevamento e, dunque,
tali stazioni non risultano essere impattate; nella stazione TR1 il valore è di gran
lunga inferiore all’unità (0,378) e non vi sono differenze statisticamente
significative tra questo e quelli trovati nella altre stazioni limitrofe alle gabbie
(TR2, TR3, TR4, TR5). Tale differenza potrebbe essere attribuita ad un possibile
trasporto e dunque accumulo di sostanza organica dalle gabbie di allevamento
alla stazione TR1.
104
Nel sedimento proveniente da Licata, i risultati mostrano in tutte le stazioni,
valori di gran lunga inferiori all’unità. Tali risultati indicano la presenta di
comunità microbiche impattate in ogni stazione, sia all’interno del porto, sia
all’esterno, che alla foce del fiume Salso. Inoltre, un maggiore impatto si verifica
nella stazione all’uscita del porto, probabilmente per l’accumulo di sostanza
organica derivante dall’impianto.
I valori relativi sia alla composizione isotopica del carbonio che dell’azoto nella
materia organica sedimentaria rientrano nel range di dati presenti in letteratura
per i sedimenti marini mediterranei (Vizzini e Mazzola, 2004, 2006) con alcune
eccezioni relativi ad alcune stazioni di Licata.
Nell’impianto di Trappeto, le aree più distanti dalle gabbie hanno presentato
valori comparabili con quelli della zona situata al centro dell’impianto, ed anche
superiori, dimostrando il mancato accumulo di materia organica arricchita in
15N nei pressi delle gabbie e, quindi, la modesta presenza di materiale
proveniente dalle attività di allevamento. Le condizioni idrodinamiche dell’area si
dimostrano, pertanto, ottimali per il trasporto e la diluizione dei reflui.
Nell’impianto di Licata, invece, sussiste una notevole variabilità spaziale dei dati
isotopici che testimonia consistenti accumuli di materia organica alloctona nelle
stazioni antistanti la foce del Salso e all’interno del porto in cui è ubicato
l’impianto di maricoltura, mentre la stazione al di fuori del porto, nel versante
opposto rispetto allo sbocco fluviale, presenta sedimenti caratterizzati da
materia organica di origine autoctona marina.
Per poter stabilire anche la qualità chimica del sedimento delle due aree di
Trappeto e Licata, si è analizzato il contenuto di metalli pesanti, Cd, Ni, Cr, Cu,
Zn, Pb, Hg, As e V. I metalli pesanti non sono biodegradabili (Moretti et al.,
1979); hanno la tendenza ad accumularsi nel suolo e, quindi, nella catena
alimentare e possono avere effetti nocivi sugli esseri viventi anche a
concentrazioni non elevate.
L’effetto tossico si sviluppa per il legame covalente, quindi abbastanza stabile,
con gruppi reattivi delle molecole organiche: ossidrili (-OH), carbossili (COO-),
fosforili (OPO3H-), carbonili (=CO), sulfidrili (SH), amminici (NH2), imminici
(=NH), andando ad alterare il metabolismo per un’azione diretta sugli enzimi
(Grandini, 1993). Il grado di assorbimento dei metalli pesanti dipende dalla
“speciazione” del metallo: in generale, la forma ionica semplice è assorbita più
rapidamente di quella complessata.
105
I metalli che vengono dispersi in ambiente marino si possono distribuire tra
acqua, materiale sospeso, sedimento, acqua interstiziale. In questo modo
possono interagire con gli organismi viventi ed attraverso la catena alimentare
raggiungere l’uomo (Salomons et al., 1987).
I metalli pesanti rappresentano, quindi, assieme a tutte le altre sostanze non
degradabili, un problema grave di inquinamento ambientale e una seria
minaccia per l’ambiente marino. Inoltre, concentrazioni più alte di queste
sostanze tossiche si hanno in prossimità della costa, dove maggiormente sono
presenti le attività industriali ed agricole, gli insediamenti urbani e i porti
industriali e commerciali (Martella et al., 1997)
Ad aggravare la situazione concorre il fatto che i sedimenti acquatici tendono ad
essere contaminati da metalli pesanti perché questi, una volta adsorbiti od
incorporati nel materiale particellato sospeso (biotico e/o abiotico), vengono
trasferiti per sedimentazione sul fondo (Knight, 1984; Cairns et al., 1984;
Salomons et al., 1987; Tessier e Campbell, 1987; Chapman, 1987). Inoltre,
numerosi studi (Ciboroski e Corkum, 1988; Giesy et al., 1988; Schloesser, 1988;
Giesy e Hoke, 1989, 1990), hanno dimostrato che le sostanze inquinanti, come
anche i metalli pesanti, depositati sui sedimenti posso facilmente interagire con
i primi livelli delle catene trofiche e quindi contaminare l’intera catena
alimentare.
I risultati ottenuti dai campioni di sedimento hanno evidenziato un maggior
accumulo di tutti i metalli indagati a Licata rispetto Trappeto. Se confrontiamo i
dati ottenuti nella matrice sedimento di Trappeto e Licata con i valori di
riferimento standard dei sedimenti di “acque marino-costiere, lagune e stagni
costieri” indicate dal Ministero dell’ambiente e della tutela del territorio
attraverso il Decreto Ministeriale n. 367 del 06.11.2003 (Tabella 26), risulta
evidente come in nessun caso, tranne che l’As a Licata in entrambi i siti, i valori
limiti vengano superati nei sedimenti analizzati. La NOAA (National Oceanic and
Atmospheric Administration) degli Stati Uniti ha sviluppato un set di standard
quality guidelines (SQGs) (Long et al., 1995) costituiti da due valori: l’ER-L
(Effects Range Low) e l’ER-M (Effects Range Median), i quali delineano tre range
di concentrazione per ogni elemento chimico e ai quali corrispondono possibili
effetti biologici negativi (Tabella 26). Una concentrazione al di sotto dell’ER-L
rappresenta un “effetto minimo”, cioè un livello al di sotto del quale gli effetti
biologici sono raramente osservati. Concentrazioni uguali o maggiori a ER-L, ma
minori di ER-M indicano un intervallo in cui gli effetti biologici si verificano
106
occasionalmente. Concentrazioni uguali o superiori a ER-M determinano un
effetto biologico frequentemente (Casado-Martínez et al., 2006).
Fra tutti i metalli indagati e confrontati con i limiti NOAA, si evidenzia come
soltanto l’As a Licata supera nettamente il livello ER-L, ma rimane distante dal
livello ER-M; a Trappeto l’As supera leggermente l’ER-L soltanto nel sito Far.
Questo risultato ci permette di dire che i livelli di As riscontrati a Licata possono
evidentemente causare degli effetti negativi negli organismi acquatici.
Tab. 26 Sediment quality guidelines
Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg As Autori
ER-L 1.2 81 34 20.9 46.7 150 0.15 8.2 NOAA
ER-M 9.6 370 270 51.6 218 410 0.71 70
Decreto
Ministeriale.
367/2003
0.3 50 30 30 0.3 12
Nel confronto tra le 2 stazioni di campionamento, Far e Near, si è evidenziato un
andamento opposto tra le due aree indagate: a Trappeto la stazione Far risulta
essere maggiormente arricchita in metalli pesanti rispetto a Near, evidenziando
come la presenza delle gabbie non influenzi in alcun modo il carico di questi
elementi nel sedimento; al contrario, a Licata è la stazione più prossima alle
gabbie di allevamento ad aver mostrato una maggiore concentrazione di metalli
nei suoi sedimenti, indicando chiaramente un influenza dell’impianto sulla
qualità chimica della matrice abiotica presa in considerazione.
6.2 Caratteristiche dell’alimento somministrato
Oltre all’ambiente di allevamento, anche la scelta di un alimento sano e salubre
concorre alla determinazione di un prodotto di qualità. All’alimentazione
concorrono sostanzialmente tre condizioni: qualità del mangime, quantità
somministrate e modalità di somministrazione.
Per quanto riguarda la qualità del mangime, nei grossi impianti di maricoltura
intensiva vengono impiegati esclusivamente mangimi prodotti da industrie
specializzate, caratterizzati da formulazioni specifiche per ogni specie, per ogni
107
fase di sviluppo e con composizione certificata. I mangimi disponibili sul
mercato rispondono in sostanza alle esigenze, ovvero ai bisogni alimentari. delle
diverse specie nelle varie fasi di accrescimento, per formulazione, caratteristiche
proprie legate ai metodi di produzione e dimensioni dei grani. La scelta della
strategia alimentare da adottare negli allevamenti intensivi è di assoluta
importanza ai fini produttivi, essendo in grado di condizionare la resa produttiva
e la qualità del pesce sia in senso positivo che negativo.
Oltre a soddisfare i fabbisogni nutrizionali delle specie allevate, il mangime deve
anche rispondere a determinati criteri quali, ad esempio, quello del minor
inquinamento possibile.
Allo stato attuale, il mangime maggiormente utilizzato negli allevamenti intensivi
di spigole e orate è l’estruso. Tale tipologia di mangime è di nuova concezione ed
è frutto di innovazione tecnologica. Esso risponde ai requisiti di sostenibilità
ambientale, digeribilità e concentrazione nutritiva, elevato grado di appetibilità,
stabilità nel mezzo acquatico e lento affondamento. L’alimentazione delle specie
ittiche è regolata in modo rigoroso da precisi protocolli d’intesa sottoscritti con
le aziende mangimistiche e prevede l’impiego nei mangimi di materie prime
derivate da alimenti naturali. I mangimi utilizzati nelle pratiche di allevamento
sono composti principalmente da farina di pesce e olio di pesce: è bene precisare
che non si tratta di sottoprodotti, ma di pesce fresco di basso pregio
commerciale. Inoltre, negli alimenti somministrati sono presenti, in percentuale
minore, farine vegetali di provenienza sicura (non OGM) e come leganti amidi
derivati dal frumento. Va comunque precisato che nella formulazione di
mangimi destinati all’acquacoltura non vengono utilizzate farine di carne per
questioni etiche.
Gli attuali sviluppi nel settore della produzione di mangimi in acquacoltura
stanno cercando di sostituire le proteine animali (soprattutto farina di pesce) da
materiale alternativo come vegetale terrestre, resa di prodotti animali terrestri,
krill, frutti di mare (Brinker et al., 2011). La Decisione 2000/766 del Consiglio
Comunitario del 4 dicembre 2000 ha vietato per l’alimentazione di tutti gli
animali d’allevamento, e quindi anche per i pesci, l’uso di tali farine, compresa
la farina di pesce; successivamente, una nuova Decisione del Consiglio
Comunitario (29 dicembre 2000) ha autorizzato l’uso della farina di pesce per
l’alimentazione dei pesci allevati e di altri animali diversi dai ruminanti.
Nel cercare di formulare composizioni alternative di mangimi è necessario
considerare gli aminoacidi essenziali e controllare il contenuto di carboidrati,
108
almeno in zuccheri semplici, al fine di prevenire la glicemia nei pesci allevati
(Wilson, 1994). E' anche importante evitare anti-nutrienti che possono
compromettere la digestione o l'utilizzo dei nutrienti o, comunque,
compromettere la salute e il benessere dei pesci (Francis et al., 2001). Esistono
in letteratura numerosi lavori che documentano gli effetti del regime alimentare
sulla composizione corporea delle forme giovanili e degli adulti di differenti
specie di pesci (Cui e Wootton, 1988; Mathers et al., 1993; Koskela et al., 1997a;
1997b).
I fabbisogni in proteine della maggior parte dei pesci di allevamento appaiono
piuttosto elevati, variando dal 30 al 55% della dieta (Tacon e Cowey, 1985;
Bowen, 1987; Wilson, 1989), percentuali da 2 a 4 volte superiori rispetto a
quelle che caratterizzano le diete per gli altri vertebrati di interesse
zooeconomico (Wilson, 1994).
Le stesse fonti riportano che, nonostante i continui miglioramenti degli indici di
conversione in acquacoltura e le attese riduzioni della quota di farina di pesce
impiegata nella formulazione dei mangimi (a seguito della sempre migliore
conoscenza dei fabbisogni nutrizionali dei pesci allevati), nonché della parziale
sostituzione delle farine stesse con altri ingredienti, la domanda complessiva di
queste è destinata ad aumentare. Fonti di proteine vegetali con un basso grado
di lavorazione sono meno costosi e facilmente reperibili, ma il loro uso per i
pesci carnivori è limitato per la presenza di amido e carboidrati strutturali e una
vasta gamma di fattori antinutrizionali, che possono produrre danni
istopatologici nel tratto gastrointestinale (Baeverfjord et al.,1996; Krogdahl et
al., 2003), oltre a ridurre la digeribilità dei nutrienti e la performance di crescita
(Øverland et al., 2009). Tra le fonti di proteine vegetali i piselli hanno dimostrato
di essere una buona fonte proteica per il salmone atlantico (Aslaksen et al.,
2007), trota iridea (Thiessen et al., 2003) e spigola europea (Gouveia et al.,
1998, 2000); nonostante abbiano un contenuto minore di proteine rispetto ad
altre fonti proteiche contengono meno sostante antinutrizionali e meno
carboidrati strutturali (Bach-Knudsen, 1997; Francis et al., 2001).
La percentuale di lipidi nei mangimi attualmente utilizzati in Italia può variare
tra il 16% ed il 26%; tuttavia, valori lipidici troppo elevati possono rendere il
mangime poco appetibile, causando un elevato accumulo di grassi nel pesce,
tanto da abbassarne il gradimento da parte del consumatore finale.
Nel nostro studio è stata fatta l’analisi delle concentrazioni delle varie
componenti biochimiche sulle tre pezzature di mangime provenienti dai due
109
impianti, Trappeto e Licata: il contenuto percentuale maggiore sia di proteine
che di lipidi è risultato in P1 e P2. Ciò evidenzia come il maggior supporto in
proteine e in lipidi viene fornito nei primi stadi della crescita degli organismi
allevati, con i valori ottimali per non rendere i pesci troppo ricchi di grassi.
I lipidi nei mangimi di Licata ha mostrato valori simili a quanto riscontrati in
quelli di Trappeto.
Alcuni studi hanno evidenziato come livelli crescenti di lipidi nei mangimi
possano avere un approccio efficace per migliorare l’efficienza alimentare e
l’utilizzo delle proteine, diminuendo le uscite di N sotto forma di prodotti di
scarto, diminuendo così i costi dei mangimi soprattutto per i pesci carnivori
(Lopez et al., 2006).
I glucidi hanno mostrato valori stabili simili in tutti i mangimi di Trappeto,
evidenziando un input omogeneo nelle diverse taglie.
Quella di incrementare quantità adeguate di lipidi nella dieta del pesce è una
strategia per ridurre le inclusioni di proteine senza compromettere la crescita
delle specie allevate (Sargent et al., 2002; Ai et al., 2004). Altri autori, invece,
hanno riferito che alti livelli di lipidi nelle diete potrebbero deprimere la crescita
di alcune specie di pesci (Espinos et al., 2003, Pei et al., 2004; Due et al., 2005),
in quanto potrebbero limitare la capacità di digerire e di assorbire i lipidi stessi
che tenderebbero ad accumularsi nel fegato e negli organi viscerali, creando
squilibri metabolici (Luo et al., 2005). Dal lavoro di Lopez et al. (2006) si deduce
che i valori ottimali del contenuto in percentuale di lipidi per una crescita
massima degli avannotti di spigola è tra 15% e il 18%. Questi risultati sono
simili ai risultati riportati per tante specie allevate di pesci marini, tra cui lo
scorfano nero, rosso, la spigola e l’orata asiatica in alcuni lavori che hanno
dimostrato che il livello migliore dei lipidi è di 17% nei pesci nutriti con mangimi
contenenti dal 30% al 50% di protidi (Takeuchi et al.,1991; Lee et al., 2002;
Williams et al., 2003). I nostri dati si discostano da quelli pubblicati da questi
autori, soprattutto per un livello maggiore di protidi in tutti i mangimi
analizzati, provenienti sia da Licata che da Trappeto, evidenziando un surplus
proteico ai pesci allevati.
La differenza maggiore riscontrata tra i mangimi di Trappeto e quelli di Licata ha
riguardato al concentrazione di glucidi, con percentuali maggiori in P1 e P2. Tali
valori dei glucidi fanno pensare che, nonostante gli ingredienti costituenti i
mangimi di Trappeto e di Licata siano gli stessi, la composizione percentuale
fine può variare in modo abbastanza evidente, determinando, pertanto,
110
differenze qualitative degli stessi. E’ possibile che nei mangimi di Licata si
trovino maggiori concentrazioni di farine di origine vegetali, anch’esse di elevato
valore nutrizionale, ma più ricche in carboidrati strutturali.
I valori relativi alla composizione isotopica del carbonio e dell’azoto dei mangimi
utilizzati nei due impianti di Trappeto e Licata sono prossimi ai range riportati
in altri studi svolti in Sicilia (δ13C da -21,7 a -23,9 ‰; δ15N da 6,5 a 10,7‰,
Sarà et al., 2004). All’interno di ogni singolo impianto, le diverse pezzature
hanno mostrato valori tra loro comparabili.
L’analisi dei metalli pesanti (Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Ni, Hg, As e V) nei mangimi
provenienti dagli impianti di maricoltura di Trappeto e di Licata hanno mostrato
dei risultati eterogenei.
I mangimi completi possono presentare il problema della eventuale
contaminazione sia da prodotti clorurati organici a lunga persistenza che da
metalli pesanti. A seconda del mare di provenienza, i pesci utilizzati per le farine
che entrano a far parte della composizione dei mangimi, possono essere più o
meno contaminate da questi prodotti: le concentrazioni più elevate si rilevano
nel Mar Baltico e, seppure in misura inferiore, nel Mare del Nord. Il Decreto n°
317 del 23 dicembre 2002 stabilisce le concentrazioni massime (arsenico 4 ppm,
cadmio 0,5 ppm, mercurio 0,1 ppm e piombo 5 ppm) ammesse nel mangime
completo, al fine di garantire che nel pesce destinato all’alimentazione umana
l’eventuale presenza di tali sostanze sia contenuta entro i limiti definiti dal
Regolamento CE n° 466/2001 e,sicuramente, accettabili sul piano tossicologico
e della tutela della salute del consumatore.
La presenza di residui di metalli nei mangimi completi per i pesci è oggetto dei
sistemi di allerta comunitari denominati Rapid Alert System for Food and Feed
(RASFF), nati in seguito alle disposizioni del Regolamento CE 178/2002 del 28
gennaio 2002, che stabilisce i principi e requisiti generali della legislazione
alimentare e istituisce l’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare,
fissandone le procedure. Un esempio dell’applicazione di tale sistema è quello
relativo alla presenza di arsenico superiore ai limiti previsti, segnalata nei
mangimi completi per pesci provenienti dalla Danimarca e notificata dalla
Germania nell’agosto 2003, con conseguente ritiro dal mercato europeo della
partita oggetto di contaminazione (Abete et al., 2004).
I livelli di Cd, Cr, Cu, Zn e Hg sono risultati maggiore nei mangimi provenienti
dall’impianto di Trappeto, mentre il Ni e il V sono più alti in quello proveniente
da Licata. Nel confronto con i limiti consentiti dalla legge identificati, però,
111
soltanto per l’As, il Cd, il Pb e il Hg, si evidenzia come soltanto il Hg di Trappeto
superi il valore consentito di 0,1 ppm.
Il Piano Nazionale di Vigilanza e Controllo Sanitario sull’Alimentazione degli
animali indica in 3 ppm il limite massimo tollerabile di Cr totale nel mangime
(Abete et al., 2004), valore superato nel mangime di Trappeto P1 e P3.
Confrontando i dati con quelli pubblicati da Abete et al. (2004), l’As è in tutti i
casi minore, il Cd è risultato all’interno dello stesso range di concentrazione, il
Cr e il Hg rinvenuti nel mangime di Trappeto sono in concentrazione maggiore,
mentre quello del mangime di Licata sono simili ai valori riportati dagli autori e,
infine, il Pb risulta essere dello stesso ordine di concentrazione.
In generale, seppur soltanto il Cr e il Hg sembrano raggiungere livelli non
consentiti, risulta chiaro come la differenza di concentrazione di quasi tutti i
metalli riscontrate tra i mangimi provenienti dall’impianto ittico di Trappeto e
quelli provenienti dall’ittica San Giorgio di Licata, possa indurre a definire il
mangime di Trappeto “contaminato” e, pertanto, diventerebbe a questo punto
interessante estendere la ricerca di tali contaminanti involontari alle materie
prime, sia di natura ittica che vegetale, allo scopo di stabilire l’effettivo apporto
di questi metalli al prodotto finito.
E’ noto come l’effetto di tali contaminanti in piccole dosi provochi uno stato di
intossicazione subcronica che induce una riduzione dell’attività del sistema
immunocompetente dei pesci, favorendo l’insorgenza di patologie secondarie che
possono portare mortalità. Inoltre, la presenza di tracce di questi metalli, che
alterano in parte le attività metaboliche normali, contribuisce ad un
peggioramento delle condizioni di vita in cattività, gravando sul benessere del
pesce (Abete et al., 2004).
6.3 Qualità del prodotto di allevamento
La gestione degli aspetti qualitativi e della salute dei pesci allevati rappresenta
un punto fondamentale in acquacoltura.
Il controllo ed il miglioramento della qualità del prodotto ittico, oggetto di
crescente interesse da parte di produttori e consumatori, costituiscono una
tematica chiave su cui devono convergere le ricerche mirate allo sfruttamento
delle risorse e fornire sul mercato prodotti certificati dal punto di vista igienico-
sanitario.
112
Le specie maggiormente allevate negli impianti di maricoltura esistenti in Sicilia
sono il Dicentrarchus labrax e lo Sparus aurata: la larga diffusione di queste
specie è legata alla relativa facilità di allevamento ed al gran numero di
informazioni disponibili, rispetto a specie più pregiate.
Uno studio sulla qualità dei prodotti ittici non può prescindere dall’analisi dei
principali costituenti chimici che rientrano nella loro composizione.
In questa ricerca è stata fatta un’analisi quantitativa delle variabili biochimiche
del tessuto edibile di esemplari di Dicentrarchus labrax e Sparus aurata allevati
nei due impianti di maricoltura di Trappeto e Licata: materia organica, lipidi,
protidi e glucidi, al fine di poter evidenziare una eventuale differenza tra le
diverse specie, le diverse classi di taglia (avannotti, 1°, 2° e 3°) e sulla base della
provenienza.
Il profilo nutrizionale dei pesci è definito principalmente dai macronutrienti
contenuti nelle loro carni, come lipidi, proteine e glucidi. Queste componenti
sono soggette a variazione dovute alla disponibilità e composizione dell’alimento,
all’attività natatoria e alle variazioni metaboliche tipiche dei pesci durante il loro
periodo riproduttivo (Ackman, 1995)
Fra i componenti che determinano la composizione grezza dei pesci, il tenore
proteico delle carni è abbastanza costante (18-22%) e il tenore glucidico è
bassissimo, per cui la componente lipidica, che è la più variabile ed ha il più
elevato contenuto energetico, si rivela decisiva nello stabilire l’apporto calorico
delle carni ed è una componente che contribuisce significativamente ad
influenzare le caratteristiche organolettiche (Ackman, 1995; Orban et al., 1998;
Poli et al.,1998, 2001).
Il contenuto percentuale proteico delle orate di Trappeto ha evidenziato livelli
confrontabili tra loro tranne per le orate di taglia 3° che risultano avere minore
concentrazioni in protidi, ma tutte e quattro le taglie presentano dei valori
(media 10,55±3%) che si discostano da quelli riscontrati in letteratura
(Gricorakis et al., 2002, 2007); i valori protidici in questo studio risultano,
infatti, più bassi rispetto alle orate provenienti da altri impianti e alle orate
selvatiche. Le spigole di Trappeto rispetto alle orate dello stesso impianto, hanno
mostrato valori pari al doppio (media 21±5%), con un andamento crescente
all’aumentare della taglia, e sono confrontabili con valori riscontrati in
letteratura (Kyrana et al., 1997; Kyrana e Lougovois, 2002; Poli et al., 1999;
2001; Alasalvar et al., 2001; Papadopoulos et al., 2003; INRAN, 2005), oltre ad
essere superiore ai valori riscontarti nel pesce selvatico (Alasalvar et al., 2002).
113
Le percentuali dei lipidi nelle quattro taglie di orate di Trappeto hanno valori
molto simili tra loro (media 2,8±0,1%), con livelli maggiori rispetto all’orata
selvatica, ma meno elevati delle concentrazioni riscontrate in altri impianti
(Gricorakis et al., 2002).
Nelle spigole di Trappeto i valori dei lipidi aumentano dell’1% rispetto alle orate
ma rimangono più bassi dei valori di concentrazione di spigole allevate in
Mediterraneo (Alasalvar et al., 2002; Gricorakis et al., 2002, 2004; Kyrana e
Lougovois, 2002; Flos et al., 2002). E’ noto che le concentrazioni dei lipidi nella
porzione edule dei pesci possono subire variazioni stagionali, dovute ai
cambiamenti della temperatura e ai cicli biologici (Gricorakis et al., 2002),
inoltre la maggiore disponibilità di alimento e l’approssimarsi del periodo
riproduttivo determinano un maggiore accumulo di lipidi rispetto al periodo di
riproduzione (Ackman, 1995).
Inoltre, è riportato che il contenuto lipidico totale nei pesci può aumentare
all’aumentare della taglia (Kiessling et al.,1991, 2001), mentre nelle specie
allevate il contenuto lipidico non subisce grandi variazioni, in quanto il
mangime è costante nella composizione e nella disponibilità (Abrami et al.,1992;
Delgado et al., 1994; Krajnovic-Ozretic et al., 1994; Alasalvar et al., 2001). Nei
pesci di Trappeto i glucidi hanno rivelato basse concentrazioni, sia nel muscolo
delle orate (0,39±0,04%)che in quello delle spigole (0,52±0,23%).
Il contenuto percentuale proteico delle orate di Licata ha mostrato un
comportamento eterogeneo: tra le quattro taglie considerate il livello proteico più
basso si riscontra negli avannotti (10,7±1,6%); nelle spigole di Trappeto, al
contrario, il valore più elevato dei protidi si ha proprio negli avannotti
(21,85±2,3%) e tale valore si va abbassando durante l’accrescimento fino alla
spigola di taglia 2° e taglia 3°. Tali valori sono comunque risultati inferiori a
quelli trovati nelle spigole adulte allevate in Grecia e nelle spigole selvatiche
(20,7±1,0% nel coltivato e 19,2±0,7% nel selvatico) (Alasalvar et al., 2002).
A Licata, le percentuali dei lipidi nelle spigole si discostano di poco da quelle
delle orate, con un accumulo maggiore dello 0,7%, ma rimangono più bassi dei
valori riscontrati nelle spigole allevate in Grecia (Alasalvar et al., 2002).
Nei pesci di Licata si notano concentrazioni glucidiche più elevate (2,11±0,33%),
rispetto a quelli di Trappeto (0,45±0,17%): questo sicuramente è da attribuire
alla dieta utilizzata in tale impianto che ha mostrato un maggiore arricchimento
in carboidrati. Anche se i carboidrati sono la fonte di energia più economica, la
maggior parte dei teleostei non tollerano alti livelli di carboidrati nella dieta
114
(Enes et al., 2006); sono, infatti, più adattati, sia a livello digestivo che
metabolico, ad utilizzare proteine e lipidi come fonte di energia. Generalmente,
si ritiene che il livello ottimale di carboidrati digeribili è inferiore al 20% per i
pesci carnivori, ma molto più elevata (30-40%) per pesci onnivori (Wilson, 1994).
Per la spigola europea, esistono prove che un inserimento nella dieta del 20-
25% di carboidrati digeribili non influenza né l’efficienza di alimentazione né la
crescita (Gouveia et al., 1995;. Lanari et al., 1999;. Peres e Oliva-Teles, 2002).
I pesci allevati sono stati analizzati anche per determinarne la composizione
isotopica in carbonio e azoto. La tecnica degli isotopi stabili viene utilizzata per
determinare il livello trofico e le fonti di materia organica utilizzate da un
organismo, dato che la composizione isotopica di un consumatore riflette quella
della sua dieta più un arricchimento di circa 1‰ per il δ13C (Fry e Sherr, 1984;
Michener e Schell, 1994) e di circa 3,5‰ per il δ15N (Minagawa e Wada, 1984;
Michener e Schell, 1994). La composizione isotopica in carbonio e azoto delle
orate e delle spigole allevate ha mostrato risultati coerenti nei due impianti. I
pesci analizzati hanno mostrato una composizione isotopica compatibile con
una dieta basata sui mangimi forniti (Δδ13C=2,0‰; Δδ15N=2,8‰ a Trappeto e
Δδ13C=1,6‰; Δδ15N=3,9‰ a Licata), evidenziando chiaramente l’assimilazione
del mangime fornito.
Le concentrazioni di Cd, Cr, Cu, Zn, Ni, Pb, Hg, As e V sono state determinate
nel tessuto muscolare di esemplari di Dicentrarchus labrax e Sparus aurata, di
diverse classi di taglia, allevati nei due impianti di Trappeto e Licata. Il fine
ultimo è quello di valutare il contenuto di metalli pesanti nel pesce allevato, per
poterne definire la qualità chimica.
Il Regolamento (CE) N. 466/2001 della Commissione dell’8 marzo 2001 definisce
i tenori massimi di taluni contaminanti presenti nelle parti commestibili delle
derrate alimentari e sono pari a:0,5 mg/kg p.f. per l’orata e di 1 mg/kg p.f. per
la spigola di Hg, 0,2 mg/kg p.f. per il Pb e 0,05 mg/kg p.f. per il Cd. Nel
paragonare questi limiti ai dati riscontrati nei pesci degli impianti di Trappeto e
Licata, è possibile evidenziare l’assenza di contaminazione da Hg, Pb e Cd,
seppur il confronto è tra peso fresco e peso secco.
E’ noto che le caratteristiche chimiche dell’acqua (pH, torbidità, carbonio
organico disciolto), così come le variabili biotiche, includendo l’età, la
composizione della dieta e il metabolismo, influenzino l’accumulo di Hg nei pesci
(Zhou e Wong, 2000); pertanto le caratteristiche chimico-fisiche delle acque del
sito di allevamento e le condizioni fisiologiche dei pesci di allevamento non
115
determina un accumulo di mercurio in questi esemplari. L’osservazione di
diverse specie marine indica che la concentrazione di Hg nei tessuti incrementa
all’aumentare dell’età e, quindi, della taglia del pesce (Boening, 2000; Kraepiel et
al., 2003; Porvari, 1995). Questa evidenza non è stata riscontrata nei campioni
di pesce allevato, nei quali il Hg sembra risultare, soprattutto a Trappeto,
maggiormente concentrato negli avannotti e va diminuendo all’aumentare della
classe di taglia, probabilmente a causa del maggiore contenuto di questo
elemento nel mangime P1, che appunto viene somministrato agli avannotti,
mangime che mostra un contenuto minore di Hg all’aumentare della pezzature.
Negli avannotti delle orate e delle spigole, sia di Licata che di Trappeto, sono
stati riscontrati, oltre che per il Hg, anche livelli maggiori di Cr, Zn, Cd, oltre che
di Ni solo nelle spigole, rispetto alle taglie maggiori. Ciò è probabilmente dovuta
alla differente efficienza metabolica dei pesci in relazione alla taglia in quanto la
relazione tra metabolismo, R, e peso del pesce (W) è descritta dalla funzione: R=
a * Wb, dove a e b sono costanti e il valore dell'esponente b è generalmente
minore di 1, indicando che il tasso relativo di metabolismo, R/W, diminuisce
all'aumentare della taglia del pesce (Glass, 1969; Brett e Groves, 1979). Quindi,
i pesci più giovani, avendo un ritmo metabolico più alto rispetto agli adulti,
presentano una capacità di sintesi e quindi di bioaccumulo maggiore.
Le concentrazioni di Cd e Zn nella spigole e nell’orata, in entrambi gli impianti,
risulta minore di quanto riportato da Dural et al. (2006) per esemplari selvatici
della stessa specie.
Secondo Carpenè et al. (1997), i pesci allevati in intensivo, presentano un
diverso accrescimento in dipendenza della concentrazione dei metalli nella dieta,
soprattutto per quanto riguarda lo Zn e il Cu, oligoelementi essenziali. Secondo
questi autori, le differenze tissutali di Zn e Cu riscontrate in esemplari di Sparus
aurata non sono dovute a fenomeni di accumulo assimilabili a quelli
normalmente riscontrati per i metalli pesanti tossici (per es. Cd e Hg),
probabilmente perché sistemi di omeostasi alquanto efficienti riescono, entro un
certo limite, a controllare i livelli di tali elementi nelle matrici biologiche. Ciò
giustificherebbe i livelli simili ed omogenei riscontrati, sia per il Cu che per lo
Zn, in entrambe le specie campionate, in entrambi gli impianti e in tutte le
classi di taglia.
Secondo Alasalvar et al. (2002), la composizione di elementi in tracce, così come
in lipidi totali e in acidi grassi diversa tra le spigole allevate e quelle selvatiche
sono da imputare alla diversa alimentazione. Questi autori trovano livelli di V
116
nel Dicentrarchus labrax selvatico simile a quanto ritrovato nella stessa specie
proveniente da Trappeto e Licata; inoltre questo elemento nei pesci allevati in
Grecia era maggiore rispetto ai selvatici. Il Cu e lo Zn dei pesci degli impianti
siciliani è risultato minore rispetto ai selvatici in Grecia, che a loro volta erano
minori degli allevati. Il Pb delle spigole provenienti da Trappeto è risultato
maggiore rispetto alla stessa specie allevata a Licata, anche se tali valori
risultano comunque al di sotto di quanto riscontrato da Alasalvar et al. (2002),
come pure il Cd, sia per gli organismi allevati che per i selvatici; al contrario del
Cr che è risultato maggiore nelle spigole siciliane; il Ni dei pesci di Trappeto e
Licata, infine, è simile ai selvatici greci.
Il Cd, il Cu, il Pb e lo Zn nella spigola dei due impianti campionati sono risultati
minori a quanto ritrovato da Dugo et al. (2002) nella stessa specie allevata in
gabbia, indicando come questi pesci siano una risorsa alimentare di buona
qualità per i micronutrienti essenziali (Cu, Zn) e per la bassa concentrazione di
Cd e Pb.
I livelli di metalli pesanti nel tessuto muscolare di Sparus aurata allevati nei due
impianti di Trappeto e di Licata hanno mostrato un livello di Cd, Pb, Zn e Cr
minori, di Ni simile e di Cu maggiori rispetto a quanto riportato da Uluozlu et al.
(2007) in esemplari selvatici pescati nel Mar Egeo.
117
7 CONCLUSIONE
Il quadro attuale del settore delle produzioni ittiche da acquacoltura delinea una
nuova fase che dovrà confrontarsi non più, o meglio non solo, con i problemi
legati alla sola competitività aziendale, ma dovrà misurarsi con sistemi
produttivi in grado di garantire la “qualità totale”. Tale principio deve essere
inteso nel senso più ampio, con implicazioni che riguardano il processo
produttivo, le materie prime utilizzate, l’igiene e la sicurezza d’uso del prodotto e
le interazioni con l’ambiente.
Vanno promossi sistemi produttivi in grado di garantire le esigenze dei
consumatori e migliorare la capacità competitiva complessiva del settore,
basandola su una strategia di qualità del prodotto e dell’ambiente.
La qualità totale del prodotto ittico va intesa come il complesso delle
caratteristiche che soddisfano le esigenze alimentari, salutiste, edoniste e di
comodità d’uso dell’acquirente-consumatore rinvenute nel prodotto ottenuto
mediante una corretta gestione del rilevamento e della filiera, nel rispetto del
lavoro, della sostenibilità dell’ambiente e del benessere animale.
In definitiva, nella filiera, hanno rilievo fondamentale:
o l’igiene e la qualità dei prodotti di allevamento (sistema igiene e qualità);
o la costanza della qualità del processo produttivo (sistema dei controlli);
o le informazioni e le garanzie (sistema di tracciabilità);
o l’impatto ambientale (sistema ambiente).
Può essere utile, anche, studiare il passaggio dei contaminanti nella catena
alimentare, intesa come materia prima/mangime/prodotto ittico, per valutare
sia l’impatto della contaminazione sul pesce come alimento (sicurezza
alimentare), sia l’influenza di tali metalli sulle condizioni di vita del pesce stesso
(benessere animale).
In merito alla sostenibilità ambientale, l’acquacoltura si dovrà basare su
principi che riguardano l’ottimizzazione delle performance di crescita del
prodotto in relazione alla qualità del suo ambiente di allevamento e nel
contempo dovrà rassicurare i consumatori sulla qualità del prodotto ottenuto
con la possibilità di certificare tutta la filiera, anche per gli aspetti che
riguardano gli effetti che gli allevamenti provocano nell’area circostante.
118
Questo studio basato sull’analisi di diverse variabili e sul confronto tra due
diversi ambienti, fornisce un utile apporto alla valutazione degli impatti e al
controllo della qualità del prodotto.
L’innovazione apportata dalla presente ricerca sta nell’approccio congiunto della
valutazione degli effetti di un impianto di allevamento di tipo intensivo
sull’ambiente circostante e della qualità stessa (chimica, nutrizionale,
ambientale) del prodotto commercializzato, al fine di raggiungere quelle garanzie
necessarie alle esigenze dei consumatori e migliorare la capacità competitiva
complessiva del settore.
In particolare, l’analisi delle variazioni di δ15N, del rapporto proteine/carboidrati,
del rapporto RNA/DNA del sedimento, ha descritto in maniera accurata il
pattern di distribuzione della materia organica sedimentaria in funzione della
distanza dall’area direttamente interessata dalle emissioni organiche
dell’allevamento ittico e l’arricchimento organico che si è verificato nell’area di
studio.
Le analisi biochimiche, in termini quantitativi di lipidi, protidi e glucidi, hanno
permesso di descrivere le qualità nutrizionali e organolettiche delle specie ittiche
allevate e la diluizione spaziale delle emissioni organiche provenienti dagli
impianti stessi.
La maggiore concentrazione di quasi tutti i metalli (Cd, Cr, Cu, Zn, Hg, As, V e
Pb) nel sedimento proveniente dal sito posto in vicinanza dell’impianto di Licata
rispetto a quanto riscontrato a Trappeto, ha evidenziato un livello di
contaminazione non trascurabile, soprattutto per quanto riguarda l’As. Tuttavia,
tale impatto non sembra dovuto ai prodotti utilizzati nell’impianto, quali per
esempio il mangime, che ha mostrato livelli di metalli pesanti minori rispetto al
mangime di Trappeto. Tale contaminazione, che potrebbe influenzare
negativamente il processo produttivo, non sembra, però, aver causato un
accumulo di metalli nel tessuto edibile degli organismi allevati. Oltre a ciò,
poiché l’analisi dei metalli sui mangimi provenienti dagli impianti di Trappeto e
di Licata ha evidenziato carichi diversi con una maggiore concentrazione nel
primo, risulta estremamente determinante la scelta di un prodotto di qualità,
considerato che esiste una netta relazione tra la qualità del mangime utilizzato e
la qualità del prodotto ottenuto.
I differenti livelli di carico organico e chimico riscontrato nelle vari matrici
indagate nelle due diverse tipologie di impianti di maricoltura non hanno
evidenziato ripercussioni negative sugli organismi allevati, permettendo di
119
affermare la “buona qualità” di Dicentrarchus labrax e di Sparus aurata di
Trappeto e di Licata e sottolineando l’assenza di pericolo per la salute del
consumatore.
D’altra parte, i valori di metalli riscontrati nell’ambiente, attraverso l’analisi
della matrice sedimento, e nel mangime, indicano la possibilità di un
miglioramento sia del prodotto allevato sia dell’ambiente interessato dalla
presenza degli impianti.
La ricaduta diretta dei risultati ottenuti dal presente lavoro sta nel trasferimento
di tali risultati agli addetti del settore che possono trovarvi utili strumenti di
controllo per la verifica costante degli allevamenti, condotti nel rispetto delle
soglie di accettabilità ambientale. Il fine ultimo è quello di evitare alterazioni
negli ecosistemi in cui insistono gli impianti, nella consapevolezza che oltre ad
alterare l’ambiente, viene compromessa anche la qualità del prodotto allevato.
120
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140
INDICE
1 INTRODUZIONE .................................................................................................................. 1
2 EFFETTI AMBIENTALI E QUALITÀ IN ACQUACOLTURA.......................................... 6
2.1 Metalli pesanti ............................................................................................................... 14
Cadmio ................................................................................................................................. 15
Rame ..................................................................................................................................... 16
Zinco ...................................................................................................................................... 16
Arsenico ............................................................................................................................... 17
Mercurio ............................................................................................................................... 18
Piombo .................................................................................................................................. 18
Nichel .................................................................................................................................... 19
Cromo ................................................................................................................................... 19
Vanadio ................................................................................................................................ 20
3 OBIETTIVO DELLA RICERCA ........................................................................................... 21
4 MATERIALI E METODI ....................................................................................................... 23
4.1 Area di Studio ................................................................................................................ 23
Impianto “Ittica Trappeto” – Golfo di Castellammare.............................................. 23
Impianto “Ittica San Giorgio” – Porto di Licata .......................................................... 25
4.2 Attività di campo ........................................................................................................... 28
4.3 Attività di laboratorio ................................................................................................... 34
Fitopigmenti ........................................................................................................................ 34
Composizione Biochimica................................................................................................ 34
Rapporto RNA/DNA .......................................................................................................... 36
Analisi isotopiche .............................................................................................................. 36
Metalli pesanti .................................................................................................................... 37
4.4 Elaborazione dati. ......................................................................................................... 39
141
5 RISULTATI............................................................................................................................... 40
5.1 Caratterizzazione ambientale – sedimento ........................................................... 40
Impianto “Ittica Trappeto” ............................................................................................... 40
Impianto “Ittica San Giorgio” ......................................................................................... 55
5.2 Caratteristiche dell’alimento somministrato ........................................................ 72
5.3 Analisi del prodotto di allevamento......................................................................... 82
6 DISCUSSIONE ....................................................................................................................... 98
6.1 Caratterizzazione Ambientale ................................................................................... 99
6.2 Caratteristiche dell’alimento somministrato ...................................................... 106
6.3 Qualità del prodotto di allevamento ..................................................................... 111
7 CONCLUSIONE ................................................................................................................... 117
8 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 120